Question

【題目】“探究小燈泡亮度與功率的關(guān)系”是我市今年實(shí)驗(yàn)加試中的一個電學(xué)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有：兩節(jié)干電池組成的串聯(lián)電池組、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)、額定電壓為的小燈泡、燈座、導(dǎo)線若干。

(1)圖甲是一位同學(xué)在練習(xí)時連接的電路，他沒有檢查電路，只是把滑動變阻器的滑片移動到了阻值最大的一端，就直接閉合了開關(guān)。這時出現(xiàn)的不正常的現(xiàn)象是：____________。

(2)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一處導(dǎo)線連接錯誤，請?jiān)趫D甲中錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。

（______）

(3)改正電路后，這位同學(xué)按要求完成了小燈泡在兩個電壓下電功率的測量，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動變阻器的滑片向________滑動時，小燈泡的實(shí)際功率變大，小燈泡的亮度變亮。

(4)完成實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)還想知道小燈泡額定功率，于是他移動滑片使電壓表示數(shù)為，此時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電流為_______，額定功率為_____。

(5)另一位同學(xué)認(rèn)為，無需重新測量，也能計(jì)算出小燈泡的額定電功率。他利用已經(jīng)測量的其中一組數(shù)據(jù)，計(jì)算出電壓下小燈泡的電阻，再根據(jù)計(jì)算小燈泡在下的額定功率。那么按此方案算出的小燈泡的額定功率與前一步測量的額定功率相比______（選填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是：_______。

Answer 1

【答案】小燈泡不亮，電壓表無讀數(shù) 右 0.3 0.75 偏大 燈絲電阻隨溫度升高而增大，題中代入公式的電阻比小燈泡正常發(fā)光時的電阻小，導(dǎo)致計(jì)算出的額定電功率偏大。

【解析】

本題考查測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的電路連接及數(shù)據(jù)處理。

(1)[1]由實(shí)物圖連線可知，滑動變阻器與電流表經(jīng)過小燈泡其中一個接線柱，直接相連，造成小燈泡短路，所以小燈泡不發(fā)光，而電壓表在電路中測小燈泡的電壓，所以電壓表沒有示數(shù)。

(2)[2]由實(shí)物圖連接可知，滑動變阻器和電流表通過小燈泡的一個接線柱直接相連，小燈泡被短路，所以應(yīng)將與電流表正接線柱和燈泡相接的線，改接到小燈泡的另一個接線柱上。

(3)[3]由實(shí)物圖可知，小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑片向右滑動時，變阻器的電阻變小，電路中的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，由得，小燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮。

(4)[4][5]由圖乙可知，電流表所接的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，所以電流表的讀數(shù)為：0.3A，此時電壓表示數(shù)為2.5V，即小燈泡正常工作，所以小燈泡的額定電流是0.3A，額定功率

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

(5)[6][7]由此方案算出的額定功率將偏大，因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而變大，用電壓為1.5V代入算得的電阻，比電壓為2.5V，即正常工作時實(shí)際電阻小，導(dǎo)致電功率偏大。