Question

12．小李同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用电源电压为3V，且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）他连接的电路如图所示，图中有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线在图中正确连接，连接后要求滑片向左移动时，灯变亮．
（2）闭合电键进行实验，他移动滑动变阻器的滑片，测得一组实验数据：电压表示数为2V，电流表的示数为0.2A．他利用这组数据计算出小灯的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；当小灯正常工作时，U_额=2.5V，计算出小灯的额定功率P_额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．小李同学的这种做法正确吗？为什么？

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器滑片向左移动时灯变亮，说明电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路电阻变小；滑动变阻器采取一上一下的接法；
（2）灯丝两端电压不同时，灯泡的功率不同，灯丝温度不同，从而导致灯丝电阻不同，即灯丝电阻随温度变化；据此分析小李同学的做法是否正确．

解答 解：（1）由于电源电压为3V，因此电压表选择0～3V的量程，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：

（2）测得一组实验数据：电压表示数为2V，电流表的示数为0.2A．他利用这组数据计算出小灯的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；灯泡两端电压增大，灯丝温度升高，灯丝电阻增大，当灯泡正常发光时R＞10Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P_额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W，此时计算的额定功率偏大，所以灯泡的额定功率小于0.625W，小李同学计算过程不正确．
故答案为：（1）实物电路连接如上图；（2）不正确；因为灯丝电阻随温度的升高而变大，额定电压下发光时的电阻比2V电压下发光时的电阻大．

点评 本题考查了实物电路的连接、灯丝电阻随温度的变化等知识，属于常见题型．