Question

小明在進行“測量小電燈的功率”的實驗時，實驗臺上給他提供的器材有：6V蓄電池、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、滑動變阻器（50Ω、1.5A）、額定電壓為2.5V的小電燈（正常發(fā)光時的電阻約為10Ω）、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．
（1）他連接的實物電路如圖所示，現(xiàn)在要測量小燈炮的額定功率，閉合開關(guān)后，正確的操作為：______，最后利用公式求出額定功率．
（2）小明在實驗中電流表應(yīng)該選擇______的量程，電壓表應(yīng)該選擇______的量程．
（3）閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的______和______．（填寫序號）
A．小電燈短路
B．小電燈的燈絲斷了
C．小電燈的燈座接觸不良
D．電壓表的正、負(fù)接線柱接反
E．變阻器滑片放在了最小阻值處
（4）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得如上表所示的三組數(shù)據(jù)．則小電燈的額定功率為______W．
（5）小明發(fā)現(xiàn)，由表中數(shù)據(jù)計算可知：

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.30	0.36	0.38

小電燈亮度不同時燈絲的電阻不相等．你認(rèn)為造成這種結(jié)果的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）測額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，是電壓表示數(shù)為燈泡額定電壓2.5V，讀出電流表示數(shù)I，由P=UI求出功率．
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，然后根據(jù)歐姆定律I=求出燈泡的額定電流，并確定電流表的量程．
（3）電流表的示數(shù)為零，電路斷路；燈泡不發(fā)光，燈泡之外的電路斷路、燈泡短路、燈泡處斷路，燈泡處斷路可能是燈絲斷了或燈泡接觸不良；電壓表有示數(shù)且等于電源電壓6V，說明電壓表與電源正負(fù)極連接，電壓表并聯(lián)電路之外沒有斷路，綜合分析可知電路故障是燈泡處斷路，可能是燈絲斷了或接觸不良．
（4）額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）燈泡的功率不同，燈絲溫度不同，燈絲的電阻不相等，說明燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
解答：解：（1）要測量小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)后，應(yīng)：調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為U=2.5V，讀出此時電流表示數(shù)I，最后利用公式P=UI求額定功率．
（2）燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V量程；
燈泡的最大額定電流約為I===0.25A，因此電流表的量程選擇0～0.6A．
（3）發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，產(chǎn)生此故障的原因可能是小電燈的燈絲斷了或小電燈的燈座接觸不良，即B、C．
（4）由表格可知，燈泡的額定電流為0.36A，所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.36A=0.9W．
（5）由P=UI結(jié)合表中數(shù)據(jù)計算可知：小電燈電功率不同時燈絲的電阻不相等．
而此時燈絲的長度、材料、橫截面積都不變，故造成這種結(jié)果的原因是：燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
故答案為：（1）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為U=2.5V，讀出此時電流表示數(shù)I；（2）0～0.6A；0～3V；（3）B；C；（4）0.9；（5）燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
點評：本題考查了測電功率實驗時電表量程的選擇、實物電路的連接、額定功率的計算、電路故障的判斷、燈泡電阻與溫度的關(guān)系等；只有當(dāng)燈泡兩端的實際電壓等于其額定電壓時，燈泡才會正常發(fā)光，額定功率等于其實際功率．