Question

15．小文用如图甲所示装置“测量小灯泡的电功率”．（小灯泡的额定电压为2.5V）

（1）请用笔画线代替导线在图甲上正确连接电路，并说出闭合开关前，对滑动变阻器有什么要求．
（2）在实验过程中，当小灯泡两端电压为3V时，电流表表盘如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是0.32A．
（3）小文还记录了其他实验数据如下表，小文想知道小灯泡的电阻与实际功率的关系，请写出分析信息得出结论的过程．

实验次数	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω	电功率/W	灯泡亮暗
1	2.0	0.26			较暗
2	2.5	0.30			正常
3	3.0				较亮

Answer 1

分析 （1）电压表与灯泡并联，电压表应选用0-3V量程；滑动变阻器与灯泡串联，并且要一上一下接入电路，为了保护电路，滑动变阻器应放在阻值最大处；
（2）根据电流表的量程和分度值，读出电流．
（3）根据表格数据，分别计算不同电压下灯泡的电阻和功率，比较得出结果．

解答 解：
（1）要测量灯泡的电阻，电压表与灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选用0-3V量程；滑动变阻器与灯泡串联，并且要一上一下接入电路．为了保护电路，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处，电路连接如图所示：

（2）由乙图知电流表的量程为0-3V，分度值为0.02A，读数为0.32A；
（3）由表格数据，根据I=$\frac{U}{R}$得，
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.26A}$=7.7Ω，P₁=U₁I₁=2.0V×0.26A=0.52W；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.30A}$=8.3Ω，P₂=U₂I₂=2.5V×0.30A=0.75W
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{3.0V}{0.32A}$=9.4Ω，P₃=U₃I₃=3.0V×0.32A=0.96W
由此可知实际功率越大，电阻增大；
故结论为：灯丝的电阻随实际功率的增大而增大．
故答案为：（1）电路连接如上图所示：滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处；
（2）0.32；
（3）R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.26A}$=7.7Ω，P₁=U₁I₁=2.0V×0.26A=0.52W；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.30A}$=8.3Ω，P₂=U₂I₂=2.5V×0.30A=0.75W
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{3.0V}{0.32A}$=9.4Ω，P₃=U₃I₃=3.0V×0.32A=0.96W
由此可知实际功率越大，电阻增大；
故结论为：灯丝的电阻随实际功率的增大而增大．

点评 本题是研究小灯泡的电阻与温度的关系，考查了电路连接、实验过程设计和数据分析等，要知道灯泡的发光程度不同时，灯丝温度不同，电阻不同．