Question

20．某实验小组在探究“小灯泡发光时的亮度与其电功率的关系”实验中，所选用的器材有：3V的稳压电源、额定电压为2.5V的小灯泡、电压表、电流表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干．
（1）请在下面的虚线框内画出实验电路图．
（2）已知小灯泡正常发光时的电流约为0.3A，在正确地连接电路，并通过了试触后，接下来要进行的操作是：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向最小阻值端缓慢滑动，同时观察电压表和小灯泡的发光情况，这样做的目的是：比较小灯泡不同电压的实际功率和亮度．
（3）请画出记录实验数据的表格．

Answer 1

分析 （1）利用P=UI求功率，则需要测出用电器两端的电压以及流过它们的电流；据此设计电路；
（2）探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，需使灯泡两端电压小于额定电压、灯泡额定电压和大于额定电压；
（3）表格需要记录测量值和计算得到的值，以及灯泡的明暗程度，还要考虑多次测量．

解答 解：（1）根据公式P=UI，测出电压U、电流I，可以求电功率；故电路图如下：

（2）探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，需要移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数比额定电压略低或略高，因此将滑动变阻器的滑片向最小阻值端缓慢滑动，同时观察电压表和小灯泡的发光情况，改变小灯泡两端的电压进行多次测量，是比较小灯泡不同电压的实际功率和亮度；
（3）表格需要记录电压、电流、电功率以及灯泡的亮度，至少要进行三次实验；如下表所示

次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W	小灯泡的亮度
1
2
3

故答案为：（1）电路图如上图所示：（2）将滑动变阻器的滑片向最小阻值端缓慢滑动，同时观察电压表和小灯泡的发光情况；比较小灯泡不同电压的实际功率和亮度．

点评 本题考查设计电路图，设计实验原理、表格设计、实验中需要注意的事项等，难度较大．