Question

8．同学们用电学器材设计如图所示的电路复习电学实验．其中灯泡规格为“2.5V××A”．
（1）连接电路后，开关闭合，灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路中仅有一处故障，这个故障可能是灯泡断路；

实验次数	1	2	3
U/V	1.0	1.5	2.4
I/A	0.20	0.25	0.30
R/Ω
亮度	稍亮	较亮	更亮

（2）排除故障后，甲组同学用该装置进行“研究小灯泡的电阻”的实验，收集的信息如下表，请写出该实验的结论以及分析信息得出结论的具体过程；
（3）乙组同学想用甲组所用的器材和电路，通过探究“在电流相同时，电功率与电压的关系”，他们能否完成实验目的？若能，请说出实验思路；若不能，请说明原因．

Answer 1

分析 （1）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（2）根据表示实验数据，应用P=UI分析答题．
（3）根据实验器材与实验目的分析答题．

解答 解：（1）灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路某处断路，电压表有示数，说明灯泡处断路，电压表测电源电压．
（2）由表中实验数据可知，R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{1.5V}{0.25A}$=6Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{3V}{0.3A}$≈8.3Ω，随电压与电流的增大，由P=UI可知，灯泡实际功率增大，灯泡亮度增加，温度升高，可得结论：灯泡越亮．电阻随温度升高而增大
（3）探究“在电流相同时，电功率与电压的关系”，应控制电流相同，而电阻阻值不同，两灯泡电阻不同，可以完成该实验，分别把两灯泡串联接入电路，控制通过灯泡的电流相等，测出灯泡灯两端的电压，由P=UI求出灯泡功率，然后比较功率大小，然后得出结论．
故答案为：（1）灯泡断路；（2）电阻随温度升高而增大；见上述过程；（3）能完成实验；如上所述．

点评 本题考查了电路故障分析、实验数据处理、实验设计分析等；认真分析表中实验数据即可正确解题．