Question

11．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端（选填“左”或“右”）．闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：灯泡短路．
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小．

物理量 次数	电压 U/V	电流 I/A	实际电功率 P/W	小灯泡 亮度
1	0.5	0.12	0.06	不亮
2	1.5	0.20	0.30	偏暗
3	2.5	0.30		正常
4	2.5	0.32	0.90	更亮

（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为0.75W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮．
（5）小华还发现实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，但每次计算出灯丝的电阻却不一样，请你对此做出一种可能的解释：灯丝电阻可能与温度有关．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出；
（2）闭合开关前滑动变阻器滑片处于阻值最大处；在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通；
（3）灯的亮度取决于实际电功率；
（4）利用其额定电压和额定电流求出额定功率；分析实际功率与亮度关系得出结论；
（5）根据影响电阻大小的因素分析判断即可得出原因．

解答 解：（1）滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出；
如图所示：

（2）根据实物连图可知，闭合开关前，滑片应滑到最左端；闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则小灯泡短路了；
（3）分析实验数据可知，在笫1次实验中小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小；
（4）因为小灯泡的额定电压为2.5V，对应的电流为0.3A，则其额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
根据实验实际功率与亮度对应关系可知：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；
（5）由于影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度，故不难看出，在灯泡工作过程中，灯泡的温度发生了改变，故此时的电阻不同是由于受到温度的影响造成的．
故答案为：（1）如图所示：（2）左；灯泡短路；（3）变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小；（4）0.75；越大；（5）灯丝电阻可能与温度有关．

点评 此实验中考察了学生关于实物连图、线路故障、灯的亮度与实际功率的关系以及额定功率的求解，属于综合性中档题．