Question

17．在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用燈泡的額定電壓是2.2V．
（1）如圖所示是小紅實(shí)驗(yàn)的電路，但連接不完整，請(qǐng)你幫她完成電路的連接；
（2）小紅連接完電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．她認(rèn)真觀察兩電表示數(shù)后，推斷故障是小燈泡接觸不良或燈絲斷了，如果她的推斷是合理的，則她觀察到電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)（填“有”或“沒有”）；
（3）電路連接完整后，向右移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，電壓表的示數(shù)將變大（填“變大”、“不變”或“變小”）；
（4）實(shí)驗(yàn)的有關(guān)記錄與計(jì)算如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.18	0.24
功率（W）	0.48	0.27	0.60
電阻（Ω）	10.00	8.33	10.42

①由表格中的數(shù)據(jù)可以看出小燈泡的額定電功率為0.484W；
②小紅注意到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析，結(jié)論是燈泡的亮暗與其實(shí)際功率有關(guān)，實(shí)際功率越大，燈泡越亮（或燈絲的電阻隨溫度的升高而增大）；
③小紅有些納悶兒：導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無關(guān)嗎？怎么三次計(jì)算的燈絲電阻卻不一樣呢？對(duì)此，合理的解釋是：燈絲的電阻與溫度有關(guān)，而燈泡兩端的電壓（或通過的電流）發(fā)生變化時(shí)，燈絲的溫度發(fā)生了變化．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器一上一下串聯(lián)在電路中；
（2）若燈絲斷了，則電路中無電流，燈泡兩端的電壓約等于電源電壓；
（3）首先判斷滑片移動(dòng)時(shí)變阻器的變化，然后根據(jù)歐姆定律判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化；
（4）①根據(jù)額定功率的概念分析；
②分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出燈泡亮暗與實(shí)際功率的關(guān)系，也可得燈絲電阻與溫度的關(guān)系；
③根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點(diǎn)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.2V，電壓表可選擇0～3V的量程；
滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，變阻器的下面接了右邊的B接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，如圖所示：

（2）小燈泡接觸不良或燈絲斷了，都屬于燈泡斷路，此時(shí)電路中無電流，燈泡兩端的電壓應(yīng)等于電源電壓，所以電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)；
（3）當(dāng)向右移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，總電阻變小，由I=$\frac{U}{R}$得，電路中的電流變大，由U=IR得，燈泡兩端的電壓變大；
（4）①由表格中的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.2V時(shí)，燈泡的功率為0.484W，所以小燈泡的額定電功率為0.484W；
②由表格中數(shù)據(jù)知，燈泡的亮暗程度與實(shí)際功率有關(guān)，實(shí)際功率越大，燈泡越亮；
燈泡亮?xí)r，其溫度較高，電阻也較大，可得燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
③由表格中數(shù)據(jù)及現(xiàn)象知，當(dāng)燈泡兩端的電壓和通過的電流變化時(shí)，燈絲的溫度發(fā)生了變化，所以燈絲的電阻改變了．
故答案為：（1）見上圖；（2）沒有；有；（3）變大；（4）0.484；燈泡的亮暗與其實(shí)際功率有關(guān)，實(shí)際功率越大，燈泡越亮（或燈絲的電阻隨溫度的升高而增大）；燈絲的電阻與溫度有關(guān)，而燈泡兩端的電壓（或通過的電流）發(fā)生變化時(shí)，燈絲的溫度發(fā)生了變化．

點(diǎn)評(píng) 測定燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)，要掌握電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用、連接及讀數(shù)情況，同時(shí)要掌握額定功率的計(jì)算方法，此題中有關(guān)電路故障的分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析是難點(diǎn)．