Question

某科技小组的同学们准备对市场上一批标有“22V-10W”的灯泡进行一项质量检测．他们用如图甲所示的电路来进行实验，选择其中一个灯泡，测出这个灯泡在不同电压下的实际电流值（见下表）．实验操作可靠、数据无误．

电压U/V	18.0	18.5	l9.0	19.5	20.0	21.0	21.5	22.0	22.5	23.0	23.5	24.0
电流I/A	0.417	0.426	0.434	0.441	0.447	0.458	0.462	0.467	0.47l	0.475	0.479	0.482

（1）根据该小组所用的电路图来帮助他们连接图乙中未完成的实物电路．
（2）通过分析该小组的实验记录，可以发现这种灯泡在额定电压下工作时，其消耗的功率为

10.274

W，该功率

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”）其额定功率．
（3）假如用来生产这种灯泡的钨丝的粗细是一定的，为使其在额定电压下工作时消耗的功率等于额定功率，其长度为一确定的数值l₀，那么实际上这个灯泡钨丝的长度比 l₀

短

（填“长”或“短”）．
（4）该实验如果想获得更准确的结论，你认为还需要做的工作是

多次测量求平均值

．

Answer 1

分析：（1）根据电路图可知，电流表与滑动变阻器串联连接，电压表与灯泡并联，注意滑动变阻器按一上一下的接线原则；根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据表格中电流的最大值确定电流表的量程；
（2）由灯泡铭牌可求出灯泡的额定电压与额定功率；由表中数据找出灯泡额定电压所对应的电流，然后由公式P=UI求出灯泡的实际功率，然后比较实际功率与额定功率看其是否相等；
（3）导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，在材料、横截面积一定的情况下，导体电阻与导体的长度成正比；根据灯泡的额定电压与额定功率由公式R=

U2

P

可以求出合格灯泡的电阻值，由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流，由欧姆定律求出灯泡的实际电阻，比较灯泡实际电阻与合格电阻的大小关系，然后根据灯泡电阻与灯丝长度的关系，判断灯丝是长了还是短了．
（4）多次测量求平均值可以减小误差．

解答：解：（1）因为灯泡的额定电压为22V，所以电压表的量程选择0～30V，根据表格中电流值可知，最大电流为0.482A，所以电流表选择0～0.6A量程，故将电流表正接线柱与滑动变阻器的A或B接线柱相连即可，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：

（2）由灯泡铭牌“22V-10W”知，灯泡的额定电压U_额=22V，额定功率P_额=10W；
由表中数据知，灯泡的额定电压对应的电流I=0.467A，灯泡的实际功率P=UI=22V×0.467A=10.274W，灯泡的实际功率大于额定功率．
（3）∵P=UI，I=

U

I

∴合格灯泡的电阻R=

U额2

P额

=

(22)2

10W

=48.4Ω，
灯泡的实际电阻R_实=

U

I实

=

22V

0.467A

≈47.1Ω，
即灯泡的实际电阻小于合格灯泡的电阻，故灯丝的实际长度比规定长度L₀短；
（4）要想获得更准确的结论，还需要减小误差，即多次测量求平均值．
故答案为：（2）10.274；大于；（3）短；（4）多次测量求平均值．

点评：本题考查实物电路的连接、比较灯泡实际功率与额定功率大小关系、判断灯丝实际长度与规定长度间的关系以及减小误差的方法，本题的关键是由灯泡铭牌及表中数据找出需要的数据，掌握功率公式及其变形公式，掌握欧姆定律，知道影响导体电阻大小的因素是正确解题的关键．