Question

小明要做“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你跟隨小明邊實(shí)驗(yàn)邊思考，逐一回答下面的幾個(gè)問(wèn)題．

次數(shù)	1	2	3
U/V	2.0	2.5	3.0
I/A		0.40	0.42
亮度	暗→亮

（1）小明剛連接完最后一根導(dǎo)線，立即看到燈泡發(fā)出明亮的光．在一旁觀看的林雨“嚇一跳”，提醒小明實(shí)驗(yàn)中有問(wèn)題．請(qǐng)你幫助小明找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處：①

連接線路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)

；②

滑動(dòng)變阻器滑片在最小阻值處

．
（2）做完實(shí)驗(yàn)后，小明將測(cè)燈泡實(shí)際功率實(shí)驗(yàn)與以前做過(guò)的測(cè)某一固定電阻阻值的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有許多相似的地方，也有不同之處．請(qǐng)你寫(xiě)出2個(gè)不同之處：
①

實(shí)驗(yàn)原理不同

；②

測(cè)幾次電壓、電流的目的不同

．
（3）小明作出了如圖燈泡實(shí)際功率的，I-U圖象，如圖所示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，你認(rèn)為他的圖象正確嗎？為什么？

不正確，燈絲電阻隨溫度升高而變大，而不是變�。�

．
（4）實(shí)驗(yàn)中小明測(cè)出了三組數(shù)據(jù)，記錄在表中．他測(cè)三組數(shù)據(jù)的目的是

測(cè)量不同電壓下燈泡的電功率

．
（5）當(dāng)小明閉合電路的開(kāi)關(guān)時(shí)，電路中可能出現(xiàn)一些不正�，F(xiàn)象，請(qǐng)你根據(jù)出現(xiàn)的現(xiàn)象，幫助他找出錯(cuò)誤的原因：
第一種：小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)較大，可能是小燈泡處

斷路

．
第二種：小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為0，可能是小燈泡處

短路

．
第三種：閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，燈泡變亮?xí)r，電壓表示數(shù)反而減小，燈泡變暗時(shí)，電壓表示數(shù)反而增大．經(jīng)檢查所用器材均完好．
你認(rèn)為

電壓表錯(cuò)誤并接在滑動(dòng)變阻器兩端．

．
（6）在實(shí)驗(yàn)中為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率，小明改變接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值，分別得到三組數(shù)據(jù)，算出三個(gè)電功率值，再求平均值，你認(rèn)為這樣做合理嗎？為什么？

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片置于電阻最大處．
（2）伏安法測(cè)電阻原理：R=

U

I

，測(cè)電功率原理：P=UI；
伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是取平均值減小誤差；測(cè)量燈泡功率實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的目的是得到不同電壓下的實(shí)際功率；
（3）導(dǎo)體電阻的決定因素有：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度四個(gè)因素．其中燈絲電阻隨溫度的升高而增大；
（4）“測(cè)小燈泡功率”實(shí)驗(yàn)測(cè)三組電壓值和電流值是為了測(cè)小燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率，并加以比較．
（5）對(duì)于故障問(wèn)題，在連接好電路，剛剛閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是燈泡斷路或短路．
先通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片判斷是通路還是故障，再由電流表示數(shù)判斷是短路還是斷路，最后由電壓表判斷故障的具體位置．
（6）燈泡兩端的電壓不同，燈泡的功率不同．只有在額定電壓下的功率才是額定功率，計(jì)算功率的平均值做額定功率是錯(cuò)誤的．

解答：解：
（1）小明剛連接完最后一根導(dǎo)線，立即看到燈泡發(fā)出明亮的光，操作不當(dāng)之處為：①連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)是閉合的；②滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值未調(diào)節(jié)到最大值處．
故答案為：連接線路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；滑動(dòng)變阻器滑片在最小阻值處．
（2）測(cè)量燈泡功率和測(cè)電阻兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，首先是實(shí)驗(yàn)原理不同，測(cè)功率原理是P=UI，測(cè)電阻用歐姆定律R=

U

I

；其次雖然都要測(cè)量多組電壓、電流，但目的不同．
故答案為：實(shí)驗(yàn)原理不同；測(cè)幾次電壓、電流的目的不同．
（3）小燈泡的電阻隨溫度的增大而增大，而隨著電壓的增大，燈絲的溫度將增大，則燈絲的電阻將增大；
由歐姆定律可得，導(dǎo)體兩端的電壓與電流的比值將增大，而圖象中電壓與電流的比值減小，所以是錯(cuò)誤的．
故答案為：不正確，燈絲電阻隨溫度升高而變大，而不是變�。�
（4）實(shí)驗(yàn)中小明測(cè)三組數(shù)據(jù)的目的是測(cè)小燈泡在額定電壓下的額定功率和不在額定電壓下實(shí)際功率，并加以比較．
故答案為：測(cè)量不同電壓下燈泡的電功率．
（5）第一種：燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電路斷路，電壓表示數(shù)較大，電壓表串聯(lián)在電路中，燈泡斷路．
第二種：燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電路通路，電壓表無(wú)示數(shù)，電壓表測(cè)量導(dǎo)線的電壓，燈泡短路．
第三種：串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比，燈泡變亮，說(shuō)明電路電流增大，燈泡兩端電壓增大．而電壓表示數(shù)減小，說(shuō)明不是與燈泡并聯(lián)，而是與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了．
故答案為：斷路；短路；電壓表錯(cuò)誤并接在滑動(dòng)變阻器兩端．
（6）燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下的功率，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值變化時(shí)，燈泡兩端的電壓也變化，功率也變化，計(jì)算實(shí)際功率的平均值為額定功率是錯(cuò)誤的．
故答案為：不合理，因?yàn)殡姽β什皇且粋�(gè)定值．、

點(diǎn)評(píng)：燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路．其中：
燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒(méi)有電流，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓；
燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0；
燈泡以外的地方斷路，整個(gè)電路都處于斷開(kāi)狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒(méi)有示數(shù)．