Question

在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中：電路如圖1所示，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，電源為兩節(jié)干電池．

（1）實(shí)驗(yàn)原理是

P=UI

．滑動變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用是①

保護(hù)電路

；②

改變燈泡電壓

．
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的元件連成符合這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的電路（連線不能交叉）．注意：連接電路前開關(guān)要

斷開

，滑動變阻器的滑片需調(diào)到

阻值最大

處．
（3）正確連好電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L不發(fā)光，故障的原因不可能是

B

A．電流表處有開路                   B．電壓表正負(fù)接線柱處開路
C．小燈泡L短路                     D．小燈泡L的燈絲斷了

次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.28	0.30	0.31
亮   度	增       加
電功率P/W
功率平均值

（4）排除故障后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄在表中，同時(shí)記錄了小燈泡亮度變化情況．
請你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，
回答以下問題：
①小燈泡的額定功率是

0.75

W；
②小燈泡亮度變化規(guī)律是

燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮

；
③此表的設(shè)計(jì)還存在一個(gè)不足之處，請寫出

求燈泡功率的平均值

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測燈泡電功率的原理是P=UI；滑動變阻器在電路中一方面可以保護(hù)電路，另一方面可以改變燈泡兩端電壓．
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，根據(jù)電源電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程；注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法；連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值．
（3）分析各故障可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，然后答題．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出燈泡額定電壓所對應(yīng)的電流，然后由P=UI 求出額定功率；
分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出燈泡亮度與燈泡實(shí)際功率間的關(guān)系；求燈泡的平均功率，沒有意義．

解答：解：（1）伏安法測電功率的原理是電功率公式P=UI；
滑動變阻器在電路中一方面可以保護(hù)電路，另一方面可以改變燈泡兩端電壓．
（2）電源電壓是1.5V×2=3V，燈泡正常發(fā)光時(shí)電流I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，
電流表選0～0.6A量程，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示；
連接電路前開關(guān)要斷開，滑動變阻器的滑片需調(diào)到阻值最大處．
（3）A、如果電流表處有開路，電路斷路，閉合開關(guān)，燈泡不發(fā)光，不符合題意；
B、電壓表正負(fù)接線柱處開路，電路是通路，閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光，符合題意；
C、如果小燈泡L短路，閉合開關(guān)后燈泡不發(fā)光，不符合題意；
D、小燈泡L的燈絲斷了，閉合開關(guān)后，燈泡不發(fā)光，不符合題意；故選B．
（4）①由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓2.5V對應(yīng)的電流是0.30A，則燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
②由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，隨燈泡電壓增大，燈泡電流增大，由P=UI可知燈泡實(shí)際功率變大，燈變亮，
由此可知燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮．
③燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率不同，求不同電壓下燈泡功率的平均值沒有意義．
故答案為：（1）P=UI；保護(hù)電路；改變燈泡電壓；（2）電路圖如圖所示；斷開；阻值最大；
（3）B；（4）①0.75；②燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮；③求燈泡功率的平均值．

點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)原理、滑動變阻器的作用、作電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問題；
要注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法；燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率不同，求不同電壓下燈泡實(shí)際功率的平均值沒有意義．