Question

小红的实验小组要测定额定电压为2.5V的一只小灯泡的电阻，实验记录和计算如下表：

电压U/V	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.24	0.28	0.32	0.34
功率P/W	0.36	0.56
灯泡发光情况	灯丝暗红	微弱发光	正常发光	发光很亮

（1）①小灯泡的额定功率是______W；②在正常发光下，小灯泡的电阻是______Ω；
（2）根据她们观察的现象和记录的实验数据，你可以得出的结论是：______．
（3）当小红小组将小灯泡两端的电压调到3V正在记录实验数据时，小灯泡突然熄灭，仔细观察小灯泡钨丝被烧断，这时她们进一步观察到的实验现象是：
电流表的示数______；电压表的示数______．
（4）在右边的坐标图中画出小灯泡的电压和电流关系的图象；
（5）根据画出的图象，你得出的结论是：______．
（6）小红小组在评价交流时，发现有的组的同学将电压表连接成如图所示电路，则这种连接测量出的电阻值比实际电阻值偏______，其原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）额定功率可以利用额定电压与额度电流，利用公式P=UI来求解．灯泡的电阻可以利用公式R=来求得．
（2）将计算的灯泡的功率变化、观察到的灯泡的亮度变化与灯泡两端的电压的变化联系起来，即可得到结论．
（3）灯泡灯丝烧断，即可将灯泡在原电路中去掉，在此基础上进行分析．
（4）利用表格中给出的电压值和电流值，确定坐标点，由此即可画出图象．
（5）在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，然后在结合此时的图象即可得出结论．
（6）此时电压表测量的电压是电流表和灯泡串联后的总电压，电流表在理论上没有电阻，但实际上也有电阻，只不过电阻较小．
解答：解：（1）由题意知，灯泡的额定电压为2.5V，根据表格中的数据可知，此时灯泡中的电流为0.32A，由此可以得到灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
小灯泡此时的电阻：R=R===7.8Ω．
（2）随着灯泡两端电压的增大，根据表格中的数据可知，灯泡的功率在增大；通过表格中的现象可知灯泡的亮度变亮，由此可以得到结论：灯泡两端的电压越大，灯泡的功率越大，亮度也越亮．
（3）当灯丝烧断后，电压表变为串联在电路中，由于电压表的电阻无穷大，所以电路中的电流很小，几乎为零．
根据公式：U=IR可知，此时电路中的其他电路元件两端几乎没有电压，电源电压几乎全部加在了电压表的两端．所以看到的现象是电流表的示数几乎为零，电压表的示数约为电源电压．
（4）根据表格中的每一个电压和其对应的电流值，在图象中即可得到一个对应的坐标点，然后连接起来，即可得到电压和电流关系的图象．答案如下图所示：
（5）根据图象发现，导体中的电流与导体两端的电压不成正比；经过计算可以发现，灯丝两端的电压越大，灯泡的功率越大，灯泡的电阻在增大；这是由于灯泡的功率越大，灯泡的亮度越亮，灯丝的温度越高，灯丝的电阻越温度有关，由此可得结论：灯丝的温度越高，电阻越大．
（6）这是电流表的内接法测量电阻，此时灯泡中的电流等于电流表的示数．由于电流表也有一定的电阻值，所以电流表的两端也有电压，此时的电压表测量的是灯泡与电流表串联后的总电压，所以电压表的示数要比灯泡两端的电压大一些，根据公式：R=，所以测量的电阻值要比实际电阻大．
故答案为：（1）①0.8；②7.8；
（2）灯泡两端的电压越大，灯泡的功率越大，亮度也越亮．
（3）几乎为零；约为电源电压；
（4）答案见上图；
（5）灯丝的温度越高，电阻越大；
（6）大；电流表也有电阻．
点评：在测量灯泡的电阻时，关于电流表的连接有两种方式：电流表的内接法；电流表的外接法．当电流表内接时，测量的电流是准确的，但测量的电压要比灯泡两端的实际电压要大．
当电流表外接时，测量的电压是准确的，但电流要比实际电流要小．