Question

15．小文用如圖甲所示裝置“測(cè)量小燈泡的電功率”．（小燈泡的額定電壓為2.5V）

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲上正確連接電路，并說(shuō)出閉合開(kāi)關(guān)前，對(duì)滑動(dòng)變阻器有什么要求．
（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)小燈泡兩端電壓為3V時(shí)，電流表表盤如圖乙所示，則此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流是0.32A．
（3）小文還記錄了其他實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，小文想知道小燈泡的電阻與實(shí)際功率的關(guān)系，請(qǐng)寫出分析信息得出結(jié)論的過(guò)程．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω	電功率/W	燈泡亮暗
1	2.0	0.26			較暗
2	2.5	0.30			正常
3	3.0				較亮

Answer 1

分析 （1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電壓表應(yīng)選用0-3V量程；滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，并且要一上一下接入電路，為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器應(yīng)放在阻值最大處；
（2）根據(jù)電流表的量程和分度值，讀出電流．
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，分別計(jì)算不同電壓下燈泡的電阻和功率，比較得出結(jié)果．

解答 解：
（1）要測(cè)量燈泡的電阻，電壓表與燈泡并聯(lián)，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)選用0-3V量程；滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，并且要一上一下接入電路．為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大處，電路連接如圖所示：

（2）由乙圖知電流表的量程為0-3V，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.32A；
（3）由表格數(shù)據(jù)，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得，
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.26A}$=7.7Ω，P₁=U₁I₁=2.0V×0.26A=0.52W；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.30A}$=8.3Ω，P₂=U₂I₂=2.5V×0.30A=0.75W
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{3.0V}{0.32A}$=9.4Ω，P₃=U₃I₃=3.0V×0.32A=0.96W
由此可知實(shí)際功率越大，電阻增大；
故結(jié)論為：燈絲的電阻隨實(shí)際功率的增大而增大．
故答案為：（1）電路連接如上圖所示：滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大處；
（2）0.32；
（3）R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.26A}$=7.7Ω，P₁=U₁I₁=2.0V×0.26A=0.52W；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.30A}$=8.3Ω，P₂=U₂I₂=2.5V×0.30A=0.75W
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{3.0V}{0.32A}$=9.4Ω，P₃=U₃I₃=3.0V×0.32A=0.96W
由此可知實(shí)際功率越大，電阻增大；
故結(jié)論為：燈絲的電阻隨實(shí)際功率的增大而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題是研究小燈泡的電阻與溫度的關(guān)系，考查了電路連接、實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析等，要知道燈泡的發(fā)光程度不同時(shí)，燈絲溫度不同，電阻不同．