Question

20．在“測定小燈泡的額定功率”的實驗中，小科所選用的小燈泡上標有“3.8V”字樣．小科連接了如圖甲所示的實驗電路中．

（1）小科連好電路閉合開關，發(fā)現小燈泡不亮，但電流表有示數．接下來應進行的操作D
A、更換開關              B、更換小燈泡      C、檢查電路是否斷路
D、移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（2）小科同學正確連接電路后進行實驗，讀取電表數據并完成實驗報告如表所示．當他斷開開關整理器材時，才發(fā)現電表如圖乙所示．小科糾正了這唯一的錯誤操作后，重新實驗并正確操作后，他測得小燈泡的額定功率將小于（填“大于”、“小于”或“等于”）1.06W．

實驗序號	1	2	3
U/V	3.0	3.8	4.0
I/A	0.25	0.28	0.29
P/W	0.75	1.06	1.16
小燈泡的 亮度	較暗	正常發(fā)光	較亮

（3）小明發(fā)現自己無法準確判斷電壓表指針是否指向3.8V．于是他做了3次實驗，每次實驗都認為電壓表示數最接近3.8V．相關實驗記錄及數據處理見下表：

實驗序號	電流表示數/A	測得燈泡的額定功率/W	測得燈泡額定功率的平均值/W
1	0.30	1.140	P額=$\frac{1.140+1.102+1.178}{3}$=1.140
2	0.29	1.102
3	0.31	1.178

你認為小柯這樣處理數據的方法是否合理？不合理，將幾次功率的平均值作為額定功率沒有意義．
（4）小張同學利用圖甲進行探究電流與電壓的關系，同組的小科同學認為不可行，小科認為不可行的原因是：燈泡的電阻是變化的．

Answer 1

分析 （1）閉合開關后，發(fā)現小燈泡不亮，但電流表有示數，說明電路是通路，原因可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過大的原因，然后進行下一步操作；
（2）由圖乙知，當他斷開開關整理器材時，電流表指針沒有指在零刻度線上，這是在使用前，沒有對電壓表進行調零造成的；
根據P=UI求出重新實驗前燈泡的額定功率，重新實驗后燈泡通過的電流變小，由此可知所測額定功率的大小變化．
（3）只有燈在額定電壓下的功率為額定功率，將實際功率的平均值作為額定功率沒有意義．
（4）研究電流與電壓的關系，應控制導體的電阻不變．

解答 解：
（1）閉合開關后，電流表有示數，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應進行D項操作；
（2）斷開開關時，由圖乙電流表有示數沒指到0刻度處，所以重新實驗前他應該進行的實驗操作是電流表調零；
重新實驗前燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.28A=1.06W，
重新實驗并正確操作，他測得小燈泡的額定電流會變小，小于0.28A，測得的額定功率會小于1.06W．
（3）不同電壓下燈的功率是不同的，燈只有在額定電壓下的功率為額定功率，所以將幾次實驗功率的平均值作為額定功率沒有意義，是不合理的．
（4）研究電流與電壓的關系，應控制導體的電阻不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化，無法控制其大小不變，所以利用圖甲也能進行探究電流與電壓的關系是不可行的．
故答案為：（1）D；（2）小于；（3）不合理，將幾次功率的平均值作為額定功率沒有意義；（4）燈泡的電阻是變化的．

點評 本題考查了電路故障、電表的正確使用和實驗的操作等，要注意使用電表前，一定要觀察一下電表指針是否指在零刻度線上，如果沒有指在零刻度線上，應對電表進行調零，然后再進行實驗．