Question

20．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，小科所选用的小灯泡上标有“3.8V”字样．小科连接了如图甲所示的实验电路中．

（1）小科连好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作D
A、更换开关              B、更换小灯泡      C、检查电路是否断路
D、移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（2）小科同学正确连接电路后进行实验，读取电表数据并完成实验报告如表所示．当他断开开关整理器材时，才发现电表如图乙所示．小科纠正了这唯一的错误操作后，重新实验并正确操作后，他测得小灯泡的额定功率将小于（填“大于”、“小于”或“等于”）1.06W．

实验序号	1	2	3
U/V	3.0	3.8	4.0
I/A	0.25	0.28	0.29
P/W	0.75	1.06	1.16
小灯泡的 亮度	较暗	正常发光	较亮

（3）小明发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V．于是他做了3次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8V．相关实验记录及数据处理见下表：

实验序号	电流表示数/A	测得灯泡的额定功率/W	测得灯泡额定功率的平均值/W
1	0.30	1.140	P额=$\frac{1.140+1.102+1.178}{3}$=1.140
2	0.29	1.102
3	0.31	1.178

你认为小柯这样处理数据的方法是否合理？不合理，将几次功率的平均值作为额定功率没有意义．
（4）小张同学利用图甲进行探究电流与电压的关系，同组的小科同学认为不可行，小科认为不可行的原因是：灯泡的电阻是变化的．

Answer 1

分析 （1）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，原因可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；
（2）由图乙知，当他断开开关整理器材时，电流表指针没有指在零刻度线上，这是在使用前，没有对电压表进行调零造成的；
根据P=UI求出重新实验前灯泡的额定功率，重新实验后灯泡通过的电流变小，由此可知所测额定功率的大小变化．
（3）只有灯在额定电压下的功率为额定功率，将实际功率的平均值作为额定功率没有意义．
（4）研究电流与电压的关系，应控制导体的电阻不变．

解答 解：
（1）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行D项操作；
（2）断开开关时，由图乙电流表有示数没指到0刻度处，所以重新实验前他应该进行的实验操作是电流表调零；
重新实验前灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.28A=1.06W，
重新实验并正确操作，他测得小灯泡的额定电流会变小，小于0.28A，测得的额定功率会小于1.06W．
（3）不同电压下灯的功率是不同的，灯只有在额定电压下的功率为额定功率，所以将几次实验功率的平均值作为额定功率没有意义，是不合理的．
（4）研究电流与电压的关系，应控制导体的电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，无法控制其大小不变，所以利用图甲也能进行探究电流与电压的关系是不可行的．
故答案为：（1）D；（2）小于；（3）不合理，将几次功率的平均值作为额定功率没有意义；（4）灯泡的电阻是变化的．

点评 本题考查了电路故障、电表的正确使用和实验的操作等，要注意使用电表前，一定要观察一下电表指针是否指在零刻度线上，如果没有指在零刻度线上，应对电表进行调零，然后再进行实验．