Question

10．某同學(xué)要測量一個額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率，圖1已經(jīng)畫出了實驗電路圖．
（1）如圖2所示的實驗電路存在連接錯誤，但只需改動一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確，請你在應(yīng)改動的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法．
（2）在閉合開關(guān)前，應(yīng)該把滑動變阻器的滑片調(diào)到最左（選填“左”或“右”）端．
該同學(xué)在開關(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．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）然后正常進(jìn)行實驗，有關(guān)記錄在表：

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.16

①該同學(xué)觀察到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮．你認(rèn)為，根據(jù)他觀察的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)分析，可得出一些什么結(jié)論呢？燈泡實際功率越大，燈泡越亮（寫出一條即可）．
②由于粗心大意，該同學(xué)沒有記錄燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻R=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.2V）^{2}}{0.22A}$=10Ω，再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．則燈泡的額定功率＜0.625W（選填“＞”、“=”或“＜”），原因是燈絲的電阻隨溫度升高而變大．
（4）該同學(xué)在實驗中進(jìn)行了3次實驗（測量），下列實驗中也都采用了多次實驗（測量），其中與本實驗中多次實驗的目的不同的是C
A．探究重力與質(zhì)量的關(guān)系時，改變鉤碼的質(zhì)量進(jìn)行多次實驗
B．探究電流與電阻的關(guān)系時，改變定值電阻的阻值進(jìn)行多次實驗
C．測量課本的長度時，進(jìn)行多次測量
D．探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律時，換用不同規(guī)格的燈泡多次實驗．

Answer 1

分析 （1）實物連接圖中，主要從電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法上考慮；
（2）閉合開關(guān)時，滑動變阻器的阻值全部接入電路，電路阻值較大，電路電流很小，燈泡實際功率較小，不足以引起燈泡發(fā)光；可移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，看燈泡是否發(fā)光．
（3）①計算出燈泡的電功率，得出燈泡亮暗與實際電功率的關(guān)系；
②因為燈泡電壓增大，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．
（4）在測量小燈泡的功率的實驗中多次測量時為了得出燈泡的亮暗與實際功率的關(guān)系、燈絲電阻與溫度的關(guān)系，有的實驗多次測量求平均值是為了減小誤差．

解答 解：（1）從實物圖中可以看出，電壓表并聯(lián)在燈泡和滑動變阻器的兩端，測燈泡和滑動變阻器的總電壓，所以電壓表的“3”接線柱和滑動變阻器右下端接線柱連接錯誤，應(yīng)把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，即將電壓表的“3”接線柱和燈泡右端接線柱連接，如下圖：

（2）在閉合開關(guān)前，滑動變阻器是在阻值最大處，應(yīng)該把滑動變阻器的滑片調(diào)到最左端．
閉合開關(guān)時，滑動變阻器的阻值全部接入電路，電路阻值較大，電路電流很小，燈泡不發(fā)光可能是：燈泡實際功率較小，不足以引起燈泡發(fā)光；可移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，看燈泡是否發(fā)光，故C正確．
（3）①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，電壓越大，電流值越大，根據(jù)P=UI，燈泡的功率越大，根據(jù)燈泡的亮暗關(guān)系可得燈泡實際功率越大，燈泡越亮；
②由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以當(dāng)電壓為2.5V時，燈絲的電阻應(yīng)大于10Ω，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，此時的電功率應(yīng)小于0.625W；
（4）實驗多次測量是為了探究燈泡亮暗與實際功率的關(guān)系或燈絲電阻與溫度的關(guān)系；
ABD多次測量都是為了進(jìn)一步探究，得出結(jié)論，而C是多次測量求平均值，所以C的實驗?zāi)康牟煌��?br />故答案為：（1）見上圖；
（2）左；C；
（3）①燈泡實際功率越大，燈泡越亮；②＜；燈絲的電阻隨溫度升高而變大；
（4）C．

點評 此題是測量燈泡的電功率實驗，考查了電路的連接、電路故障的分析、滑動變阻器的使用、燈絲電阻與溫度的關(guān)系，這些都是實驗中容易忽略的問題，難度較大．