Question

4．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖1中的實(shí)物電路連接完整．
（2）該同學(xué)在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，但小燈泡不亮，經(jīng)檢查，電路連接無(wú)誤，各元件完好，為了能使小燈泡發(fā)光，下一步應(yīng)進(jìn)行的操作是C
A．更換一相同規(guī)格的小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）然后正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有關(guān)記錄在表中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓（V）	電流（A）
1	2.20	0.22
2	1.50	0.16
3	2.50

由于粗心大意，該同學(xué)沒(méi)有記錄燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω，再計(jì)算出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．根據(jù)所學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為燈泡的額定功率＜0.625W（選填“＞”、“＜”或“=”），原因是燈絲電阻受到溫度的影響．
（4）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了3次測(cè)量，其測(cè)量的目的是A
A、找普遍規(guī)律 B、求平均值減少誤差 C、都對(duì)．

Answer 1

分析 （1）求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，根據(jù)該電流確定電流表量程，把電流表與燈泡串聯(lián)接入電路．
（2）兩塊電表均有示數(shù)，所以應(yīng)該排除斷路和短路情況，則可能因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的阻值太大，而造成了電路中的電流太小，為使燈泡發(fā)光，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值；
（3）因?yàn)闊襞蓦妷涸龃�，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．正常發(fā)光時(shí)的電阻大于第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的燈絲電阻，即：R＞5Ω；根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知計(jì)算出的額定功率偏大還是偏�。�
（4）實(shí)驗(yàn)中為了得到普遍性的規(guī)律，得出燈泡的亮暗與實(shí)際功率的關(guān)系，測(cè)量了多組數(shù)據(jù)．

解答 解：（1））由公式P=UI可知燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，因此電流表選0～0.6A量程，把燈泡與電流表串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示：
；
（2）發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，說(shuō)明小燈泡未發(fā)生斷路和短路，則小燈泡不亮的原因是電路中的電流太小，所以下一步的操作是應(yīng)該減小滑動(dòng)變阻器的阻值；故選C；
（3）第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻R=10Ω，燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，此時(shí)R＞10Ω，再計(jì)算出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的功率P=0.625W，此時(shí)計(jì)算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于0.625W．
（4）實(shí)驗(yàn)中為了使結(jié)論更具普遍性，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，故選A．
故答案為：（1）如圖；（2）C；（3）＜；燈絲電阻受到溫度的影響；（4）A．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)，考查了電壓表的連接、電流表的讀數(shù)及電功率的計(jì)算，由于電路中的電流太小，而使得燈泡不發(fā)光，這是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中常出現(xiàn)的現(xiàn)象，應(yīng)掌握解決的方法．