Question

（2012?松北區(qū)二模）為了測定額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率，小麗同學(xué)連接了如圖1所示的電路．并收集到如下數(shù)據(jù)記錄在表格中．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓/V	0.5	1	1.5	2	2.5	3
電流/A	0.25	0.4	0.45	0.5	0.52	0

（1）小燈泡的額定功率是

1.3

 W；分析第六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可能發(fā)生的故障是

燈泡斷路

．
（2）通過對(duì)電壓和電流綜合運(yùn)算處理，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？（只寫一條）
（3）小文做實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表損壞不能用，他借助已知阻值的定值電阻Ro，他設(shè)計(jì)了如圖2電路，在不拆換電路元件情況下，便測出了小燈泡的額定功率，請你幫他寫出實(shí)驗(yàn)步驟和小燈泡額定功率的表達(dá)式．

Answer 1

分析：（1）確定U=2.5V時(shí)的電流值，根據(jù)P=UI計(jì)算出額定功率；
電流為0，則電路斷路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，則可能是燈泡斷路；
（2）根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的功率值，根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出燈泡的電阻，得出功率和電阻隨電壓的變化情況；
（3）首先使燈泡正常發(fā)光，然后測出燈泡和定值電阻的總電壓，計(jì)算出定值電阻兩端的電壓，則I=

U0

R0

，便可根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的額定電功率．

解答：解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.52A，則P=UI=2.5V×0.52A=1.3W；
電流表的示數(shù)為零，而電壓表示數(shù)約為電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（2）根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出小燈泡在不同電壓下的電阻值，發(fā)現(xiàn)電阻隨電壓的最大而變大；
根據(jù)P=UI計(jì)算出不同電壓下的電功率，發(fā)現(xiàn)電壓越大，則燈泡的實(shí)際功率越大；
綜合可知燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（3）閉合S₁，斷開S₂，電壓表與燈泡并聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)燈泡正常發(fā)光；
保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，斷開S₁，閉合S₂，此時(shí)電壓表測量定值電阻和燈泡兩端的總電壓，讀出示數(shù)為U，則定值電阻兩端的電壓為U-2.5V，則I=

U-2.5V

R0

，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×

U-2.5V

R0

．
故答案為：（1）1.3；燈泡斷路；（2）燈絲電阻隨溫度的升高而增大（或燈泡兩端的電壓越高，功率越大）；（3）①閉合S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V；②保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，斷開S₁，閉合S₂，讀出示數(shù)為U；小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P=2.5V×

U-2.5V

R0

．

點(diǎn)評(píng)：此題是測量燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)，考查了額定功率的計(jì)算，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及電路故障的分析，同時(shí)考查了在沒有電流表的情況下電功率的測量，這些都屬于電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，應(yīng)注意掌握．