Question

4．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（2）该同学在开关闭合后，发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元件完好，为了能使小灯泡发光，下一步应进行的操作是C
A．更换一相同规格的小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）然后正常进行实验，有关记录在表中：

实验次数	电压（V）	电流（A）
1	2.20	0.22
2	1.50	0.16
3	2.50

由于粗心大意，该同学没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．根据所学知识，你认为灯泡的额定功率＜0.625W（选填“＞”、“＜”或“=”），原因是灯丝电阻受到温度的影响．
（4）该同学在实验中进行了3次测量，其测量的目的是A
A、找普遍规律 B、求平均值减少误差 C、都对．

Answer 1

分析 （1）求出灯泡正常发光时的电流，根据该电流确定电流表量程，把电流表与灯泡串联接入电路．
（2）两块电表均有示数，所以应该排除断路和短路情况，则可能因为滑动变阻器的阻值太大，而造成了电路中的电流太小，为使灯泡发光，应减小滑动变阻器的阻值；
（3）因为灯泡电压增大，灯泡亮度增大，灯丝温度升高，灯丝电阻随电压的增大而增大．正常发光时的电阻大于第一次实验时的灯丝电阻，即：R＞5Ω；根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知计算出的额定功率偏大还是偏小．
（4）实验中为了得到普遍性的规律，得出灯泡的亮暗与实际功率的关系，测量了多组数据．

解答 解：（1））由公式P=UI可知灯泡正常发光时的电流约为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，因此电流表选0～0.6A量程，把灯泡与电流表串联接入电路，电路图如图所示：
；
（2）发现电压表、电流表均有示数，说明小灯泡未发生断路和短路，则小灯泡不亮的原因是电路中的电流太小，所以下一步的操作是应该减小滑动变阻器的阻值；故选C；
（3）第一次实验数据计算出灯泡电阻R=10Ω，灯泡两端电压增大，灯丝温度升高，灯丝电阻增大，此时R＞10Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=0.625W，此时计算的额定功率偏大，所以灯泡的额定功率小于0.625W．
（4）实验中为了使结论更具普遍性，应多测几组数据进行分析，故选A．
故答案为：（1）如图；（2）C；（3）＜；灯丝电阻受到温度的影响；（4）A．

点评 此题是测量灯泡的额定功率实验，考查了电压表的连接、电流表的读数及电功率的计算，由于电路中的电流太小，而使得灯泡不发光，这是在实际实验中常出现的现象，应掌握解决的方法．