Question

如圖所示電路進(jìn)行“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)．小明多測了幾組小燈泡兩端電壓低時的數(shù)據(jù)，如下表所示．

小燈泡規(guī)格	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈泡亮度
額定電壓U額=2.5V	0.5	0.06	不發(fā)光
	1.0	0.10	很暗
	1.5	0.14	較暗
	2.0	0.16	較亮
	2.5	0.20	正常發(fā)光
	2.8	0.22	很亮

（1）小燈泡的額定功率等于________．小燈泡正常發(fā)光時的電阻等于________．
（2）小明通過分析數(shù)據(jù)，得出一個關(guān)于電阻的猜想________．
（3）為了進(jìn)一步驗(yàn)證這個猜想，小明選擇一段鎢絲，重新設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，探究的課題是________；在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，可保持鎢絲兩端電壓不變，改變________，觀察通過鎢絲的電流是否發(fā)生變化．
（4）小鳳同學(xué)進(jìn)行“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，接線后，發(fā)現(xiàn)開關(guān)沒有閉合，燈泡就已發(fā)光，電流表、電壓表有示數(shù)，開關(guān)閉合后，燈泡反而熄滅，電壓表示數(shù)減少為零，電流表示數(shù)變大，但沒有超過量程，你認(rèn)為他接線中出現(xiàn)的錯誤是：________．
（5）小紅同學(xué)進(jìn)行“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，連接電路完畢并閉合開關(guān)，當(dāng)調(diào)節(jié)變阻器滑片時，發(fā)現(xiàn)燈泡變亮?xí)r，電壓表的示數(shù)減小，燈泡變暗時，電壓表示數(shù)增大（器材是完好的）．想一想，怎樣連接才會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？________．

Answer 1

解：（1）從表中數(shù)據(jù)可以知道：U_額=2.5V，I=0.2A
燈泡的額定功率為：P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W；
燈泡的電阻為：R===12.5Ω；
（2）燈泡不發(fā)光時的電阻：R₁==8.3Ω，
燈泡發(fā)光很暗時的電阻：R₂==10Ω，
燈泡發(fā)光較暗時的電阻：R₃==10.7Ω，
燈泡發(fā)光較亮?xí)r的電阻：R₄==12.5Ω，
燈泡發(fā)光正常時的電阻：R₅==12.5Ω，
燈泡發(fā)光很亮?xí)r的電阻：R₆==12.7Ω，
由以上數(shù)據(jù)可以看出：從燈泡不發(fā)光到燈泡很亮的過程中燈絲電阻是不斷增大的；燈泡越亮燈絲的溫度越高，電阻越大，即燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大．
（3）從上面的分析中可以看出：燈絲的電阻變化可能與燈絲的溫度變化有關(guān)．所以本次實(shí)驗(yàn)探究的課題應(yīng)該是：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體的溫度是否有關(guān)．
導(dǎo)體的電阻大小要通過觀察導(dǎo)體中電流的大小來判斷，而影響到電流大小的因素還有導(dǎo)體兩端的電壓高低，因此在做實(shí)驗(yàn)時要用到控制變量法，即控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，改變鎢絲的溫度，通過觀察鎢絲的電流是否發(fā)生變化，來判斷鎢絲的電阻是否發(fā)生變化．
（4）開關(guān)未閉合燈泡就發(fā)光，說明開關(guān)沒有與燈泡串聯(lián)；閉合開關(guān)，燈泡熄滅，電流表有示數(shù)，說明除燈泡以外的電路是通路．由此可知，開關(guān)與燈泡并聯(lián)．
（5）如果電壓表與電源并聯(lián)，示數(shù)不變；如果電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡變亮?xí)r，電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗時，電壓表示數(shù)變小．事實(shí)與這兩種情況都不符，所以是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)．
故答案為：（1）0.5W；12.5Ω；
（2）燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大；
（3）導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體的溫度是否有關(guān)；鎢絲溫度；
（4）把開關(guān)S并連接在燈泡的兩端；
（5）把電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端．
分析：（1）從表中可以知道燈泡的額定電壓和對應(yīng)的電流，根據(jù)公式P=UI和R=算出燈泡的額定功率．
（2）導(dǎo)體的電阻大小的影響因素：材料、長度、橫截面積和溫度．根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別計算出燈絲在不同電壓下的電阻，再去分析燈絲電阻和燈泡亮度的關(guān)系，進(jìn)一步找出燈絲的電阻和燈絲溫度的關(guān)系．
（3）設(shè)計實(shí)驗(yàn)時要注意用到控制變量法，控制電壓不變，來改變鎢絲的溫度，看鎢絲中的電流是否發(fā)生變化，來判斷鎢絲的電阻是否隨溫度的變化而發(fā)生變化．
（4）（5）故障的分析可以采用“排除法”；根據(jù)電流表、電壓表以及小燈泡的不同現(xiàn)象逐個分析．
點(diǎn)評：此題考查的知識點(diǎn)很全面：①電路故障分析；②考查學(xué)生的計算能力；③考查學(xué)生的分析歸納能力；④考查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)方法．對學(xué)生的能力要求很高，有很強(qiáng)的綜合性，是中考的常見題型，在做題時，要對題目分析透徹，學(xué)會變式訓(xùn)練，而達(dá)到舉一反三的目的．