Question

17．在“測定2.5V小燈泡功率”的實驗中，小紅設計了如圖所示的電路．

（1）請在圖1的“○”內(nèi)填入合適的“燈泡”、“電流表”和“電壓表”符號．
（2）小燈泡的額定功率估計在0.7W左右，連接電流表時應選用0-0.6A的量程．
（3）小紅按電路圖連接電路，檢查電路無誤，閉合開關時，發(fā)現(xiàn)電流表指針的偏轉如圖2所示，這種現(xiàn)象的原因是正負接線柱接反了．
（4）故障排除后，移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖3所示，請讀出電流表的示數(shù)，填入下面的表格中，并將所缺內(nèi)容填寫完整．

電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.18	0.2	0.22		0.27
電功率P	0.18	0.3	0.44		0.84
燈泡發(fā)光情況	很暗→暗→正常發(fā)光→很亮

同學們分析了實驗數(shù)據(jù)得出：小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實際功率決定．
（5）小紅又取了一個規(guī)格，型號完全相同的舊燈泡進行實驗，發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗．小紅仔細觀察，發(fā)現(xiàn)這只燈泡的玻璃內(nèi)壁變黑，燈泡亮度偏暗的原因是燈絲升華變細，電阻變小，實際功率變大．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯(lián)在燈的兩端，電流表串聯(lián)在電路中；
（2）求出燈正常工作時的電流，確定電流表的量程；
（3）根據(jù)指針反向偏轉找原因；
（4）根據(jù)電流表的小量程讀數(shù)，根據(jù)P_額=U_額I_額求燈的額定功率；燈的亮度由燈的實際功率決定；
（5）燈絲升華后變細，根據(jù)影響電阻大小因素和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$討論．

解答 解：（1）測定2.5V小燈泡功率”的實驗中，電壓表并聯(lián)在燈的兩端，電流表串聯(lián)在電路中，如下圖所示；

（2）小燈泡的額定功率估計在0.7W左右，燈正常工作時的電流I≈$\frac{P}{U}=\frac{0.7W}{2.5V}$=0.28A，所以電流表選用小量程，即選用0-0.6A量程；
（3）電流表指針反向偏轉，說明電流從負接線柱流入，正負接線柱接反了；
（4）電流表的小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A，燈的額定功率P_額=U_額I_額=2.5V×0.26A=0.65W；
比較表中燈的功率大小，可知，燈的實際功率越來越大，燈的亮度也逐漸增大，所以小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實際功率決定；
（5）燈泡的玻璃內(nèi)壁變黑，說明燈絲發(fā)生了升華現(xiàn)象，所以燈絲變細了，根據(jù)影響電阻大小的因素，燈絲電阻變小了，由P_燈=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{燈}}$知，燈的實際變小，燈變暗．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）0-0.6A；
（3）正負接線柱接反了；
（4）0.26；0.65；實際功率；
（5）燈絲升華變細，電阻變小，實際功率變大．

點評 本題測定2.5V小燈泡功率，考查電路的連接、實驗中注意的問題、功率的計算、處理數(shù)據(jù)歸納結論、影響電阻大小的因素、升華現(xiàn)象，實際功率與額定功率的不同等知識，綜合性較強．