Question

小明按照如圖所示的電路圖連接好電路，測量一只額定電壓為2.5V的泡的電功率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈泡亮度
1	1	0.2	較暗
2	2.5		正常發(fā)光
3	6	0	不發(fā)光

（1）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所用電源電壓約為

6

V．
（2）若小明手邊有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”兩種規(guī)格的滑動變阻器，“0～3V”和“0～15V”兩個(gè)量程的電壓表，上面實(shí)驗(yàn)中他選用的滑動變阻器規(guī)格為

“1.5A50Ω”

，選用的電壓表量程為

0～15V

．
（3）由于小明粗心大意，沒有記錄燈泡正常發(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=U₁/I₁=1V/0.2A=5Ω，再計(jì)算出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的功率P=U₂²/R=（2.5V）²/5Ω=1.25W．則燈泡的額定功率

小于

（選填“＞”、“=”、“＜”）1.25W．你判斷的理由是

燈絲的電阻隨溫度的升高而增大

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)當(dāng)燈泡斷路時(shí)，燈泡兩端的電壓為電源電壓進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)選擇電壓表的量程；
根據(jù)第一組數(shù)據(jù)結(jié)合串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系及歐姆定律計(jì)算出滑動變阻器的阻值進(jìn)行分析；
（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=

U2

R

可知計(jì)算出的額定功率偏大還是偏小．

解答：解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)I=0時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，說明此時(shí)是燈泡斷路，則電壓表的示數(shù)等于電源電壓，可知電源電壓為6V；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，電壓表的示數(shù)最大為6V，所以選用電壓表的量程為0～15V；
第一組數(shù)據(jù)知，滑動變阻器兩端的電壓為U_滑=6V-1V=5V；
此時(shí)滑動變阻器的阻值為R_滑=

U滑

I

=

5V

0.2A

=25Ω，所以選用的是“1.5A  50Ω”的滑動變阻器；
（3）第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻R=

U1

I1

=

1V

0.2A

=5Ω，燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，
此時(shí)R＞5Ω，再計(jì)算出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的功率P=

U22

R

=

(2.5V)2

5Ω

=1.25W，此時(shí)計(jì)算的額定功率偏大，
所以燈泡的額定功率小于1.25W．
故答案為：（1）6；（2）“1.5A 50Ω”； 0～15V；（3）小于；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評：此題是測量燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)，考查了歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用，電壓表、滑動變阻器規(guī)格的選擇，同時(shí)考查了燈絲電阻與溫度的關(guān)系，這些都是實(shí)驗(yàn)中容易忽略的問題，難度較大．