Question

13．同学们要测量额定电压为2.5V小灯泡在不同电压下的电功率和电阻，同时观察灯泡亮度，并进行比较直接规律．

（1）如图1是小明连接的实验电路，有一根导线连接错了，请你在接错的那根线上打“×”，另画一根导线，使电路连接正确．
（2）同学们将实验得到的数据记录在了草稿纸上（如图2）．
①请你为该实验设计记录数据和现象的表格，并填写完整．
②请你写出本实验可一得出哪些结论（打出两条即可）．
③小明制作了如图3所示1、2两装置（其中R₁=R₂），打算用它替换原电路中的小灯泡．探究“电流的热效应是否与电流大小有关”．请写出他的实验思路．

Answer 1

分析 （1）本实验中，电压表应与灯泡并联，由此修改电路连接；
（2）①根据实验目的和所测物理量设计表格，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由此填入数据；
②由实验表格中数据分析结论；
③探究电流热效应与电流的关系时，需保持电阻与通电时间相同，电流不同．

解答 解：
（1）测量额定电功率和电阻的实验中，电压表应与灯泡并联，由此改接电路如图所示：
；
（2）①由P=UI和R=$\frac{U}{I}$知，测量额定电功率和电阻的实验中要测出灯泡两端电压和电流，还要观察灯泡亮度，由此设计表格，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，计算其功率和电阻，并填入数据，如下表所示：

实验次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W	灯泡亮度	电阻R/Ω
1	2.0	0.26	0.52	较暗	7.7
2	2.5	0.30	0.75	较亮	8.3
3	3.0	0.33	0.99	最亮	9.1

②由表格数据可知：a、实际电压大于额定电压时，灯泡的实际功率大于其额定功率；
b、灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；
c、灯泡的电阻随温度升高而增大．
③上分析，可以将1、2两装置替换小灯泡，分别接入电路，调节滑动变阻器使两次电路中电流不同，控制通电时间相同，观察比较两红色液柱上升的高度和对应的电流，总结电热与电流之间的关系．
故答案为：（1）见上图；（2）①见上表格；②a、实际电压大于额定电压时，灯泡的实际功率大于其额定功率；b、灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；③将1、2两装置替换小灯泡，分别接入电路，调节滑动变阻器使两次电路中电流不同，控制通电时间相同，观察比较两红色液柱上升的高度和对应的电流，总结电热与电流之间的关系．

点评 本题是测灯泡功率和电阻的实验，考查了实物连接、实验表格设计和数据处理，还考查了如何探究电流的热效应是否与电流大小有关．综合性强，是一道好题．