Question

在“測定小燈泡電功率”的實驗中，小宇連接的電路如圖所示，其中小燈池的電阻約10左右．

（1）請幫助小宇同學認真檢查電路，把電路圖連接的更合理，并在圖上改正．
（2）連好電路，將滑動變阻器調到最大值，閉合開關，小宇發(fā)現燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，燈泡燈絲完好，出現故障的原因可能是________
（3）排除故障后，小宇移動滑片進行了多次測量，記下多組對應的電流表和電壓表的示數并繪制成圖象．當燈泡恰好正常發(fā)光時電壓表的示數如圖所示，則該燈泡的額定電壓為________，結合圖象信息，可以計算出小燈泡的額定功率是________．
（4）使用不同規(guī)格的器材的另一實驗小組對小燈泡進行了三次測量，實驗數據和他們對數據的處理結果如表所示：

實驗序號	電壓表求數/V	電流表求數/A	功率/W	額定功率/W
1	3.0	0.36	1.08
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

你認為他們處理數據的方法是否正確，說出你的理由：________
（5）小宇用上表中的數據求出了小燈泡的電阻值，發(fā)現電阻值隨電壓的增大逐漸增大，他猜想原因是：________．

Answer 1

解：
（1）由實物圖知，電源電壓由兩節(jié)干電池提供，也就是電壓不超過3V，所以電壓表選擇0～3V量程即可，不需要用0～15V量程．
實物連接如下：

（2）電流表有示數，說明電路是通路，所以燈泡不是斷路，其它元件也不是斷路，因此故障只能是燈泡短路．
故答案為：燈泡短路．
（3）由圖知，電壓表選擇的是0～3V量程，對應的分度值為0.1V，燈泡的額定電壓為U_額=2.5V，
由圖象知，當燈泡正常發(fā)光時，通過的電流為I=0.2A
燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：2.5V；0.5W．
（4）燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下的功率，當滑動變阻器阻值變化時，燈泡兩端的電壓也變化，功率也變化，計算實際功率的平均值為額定功率是錯誤的．
故答案為：不正確，額定功率是指在額定電壓下的功率，不能求平均值．
（5）小燈泡的電阻隨溫度的增大而增大，而隨著電壓的增大，實際功率增大，燈絲的溫度升高，電阻將增大．
故答案為：電壓增大時，功率增加，燈絲溫度升高．
分析：（1）使用電流表、電壓表測量電路電流或電壓時，在不超量程的前提下，應該選擇小量程，精確度更高，誤差較�。�
（2）閉合開關燈泡不亮，原因有兩個：斷路或短路；電流表有示數，說明電路是通路；電壓表無示數，原因有二：并聯(lián)的用電器短路或串聯(lián)的其它元件斷路；
（3）讀取電壓表示數時，首先要明確電壓表選擇的量程和對應的分度值；已知燈泡額定電壓，在圖象中確定對應的電流，利用公式P=UI得到燈泡的額定功率；
（4）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，計算功率的平均值做額定功率是錯誤的；
（5）導體電阻的決定因素有：導體的材料、長度、橫截面積、溫度四個因素．其中燈絲電阻隨溫度的升高而增大．
點評：伏安法測量燈泡電功率和電阻，是電學最重要的兩個實驗，使用器材、實驗步驟基本相同，但在實驗原理、實驗數據的處理和實驗結論有本質的不同，應注意區(qū)分．