Question

11．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，甲组同学选取了一个额定电压为2.5V小灯泡，规格为“40Ω，1A”的滑动变阻器和必要的实验器材，连接的电路如图所示，测量数据如表：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
发光情况	非常亮	很亮	亮	较亮	较暗	暗	不亮	不亮
电压U/V	3.0	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流I/A	0.28	0.24	0.22	0.2	0.19	0.17	0.16	0.05

分析实验数据可知：
（1）小灯泡的额定功率为0.6瓦．
（2）小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是1.2Ω．（填“0Ω”、“1.2Ω”、“2Ω”或“10.7Ω”）
（3）结合表格的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由：灯丝电阻的大小随温度的变化而变化，无法控制其大小不变．

Answer 1

分析 （1）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据P=UI求灯的额定功率；
（2）求出最后一次实验灯丝的电阻大小，根据影响电阻大小的因素确定电阻可能的大小；
（3）探究电流与电压的关系时，应保持电阻的大小不变，据此作答．

解答 解：（1）灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据知，当灯的电压为额定电压2.5V时，对应的电流大小为0.24A．灯的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（2）最后一次灯的电压为0.1V，电流大小 为0.05A，则对应的电阻大小为R=$\frac{U′}{I′}=\frac{0.1V}{0.05A}$=2Ω；在断电一段时间后，灯丝的温度降低，根据导体电阻大小随温度的减小而减小，所以灯丝的温度应小于2Ω，又因导体电阻大小与导体的长度、横截面积、材料、温度有关，灯丝的电阻不会为0，所以灯丝电阻大小为1.2Ω；
（3）探究电流与电压的关系时，应保持电阻的大小不变，而灯丝电阻的大小随温度的变化而变化，不是一个定值，无法控制其大小不变，所以不能探究电流与电压的关系．
故答案为：（1）0.6；
（2）1.2Ω；
（3）灯丝电阻的大小随温度的变化而变化，无法控制其大小不变．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查额定功率的计算、电阻大小的计算、影响电阻大小的因素，并涉及探究电流与电压的关系实验及控制变量法的运用等知识，属于中等难度的题目．