Question

某同學做“測定一個小燈泡的功率”的實驗，所用燈泡的額定電壓是2.2V．
（1）如圖是他實驗的電路，但連接不完整，請你幫他完成電路的連接．
（2）實驗電路接好后，合上開關時，部分同學發現電路出現故障，主要有

滑動變阻器連接了下邊的兩個接線柱（或滑動變阻器接成了定值電阻）

下表所列的兩種情況，請根據現象和檢測結果指出故障的可能原因：

故 障 現 象	檢    測	故 障 原 因
燈泡較暗、兩表的示數均較小	移動滑動變阻器滑片，現象不變	滑動變阻器連接了下邊的兩個接線柱（或滑動變阻器接成了定值電阻）
燈泡不亮、電壓表示數較大、電流表無示數	取下燈泡，兩表的示數不變	燈泡發生了斷路（或燈絲斷了）

（3）實際實驗的有關記錄與計算如下表：

實驗次數	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.16	0.24
功率（W）	0.484	0.24	0.60

該同學注意到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮．你認為，根據他觀察的現象和實驗數據分析，可得出一些什么結論呢？請說出兩點（這兩點的意思應不同）：
①

燈泡的功率越大，燈泡越亮

；②

燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮（或燈泡兩端的電壓越大，通過的電流越大，燈泡越亮）

．
（4）他還注意到，實驗記錄也可以用來計算燈絲的電阻，并完成了有關計算如下表格：

實驗次數	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.16	0.24
燈絲電阻（Ω）	10.00	9.38	10.42

這位同學有些納悶兒：導體的電阻不是與電壓、電流無關嗎？怎么三次計算的燈絲電阻卻不一樣呢？他根據測量燈泡實際功率的多組實驗數據，作出了I-U圖象，如圖所示．結果發現圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比．請你幫助他分析原因

燈絲的電阻受溫度的影響

．

Answer 1

分析：（1）電壓表應與燈泡并聯，根據其額定電壓確定電壓表的量程；滑動變阻器要接一上一下；
（2）若滑動變阻器接下面兩個接線柱，則相當于一個定值電阻，其阻值等于滑動變阻器的最大阻值；
若燈泡不亮、電流表無示數，則說明電路斷路，電壓表有示數，則與電壓表并聯的電路斷路；
（3）根據數據分析燈泡亮暗程度與燈泡實際功率的關系；
分析實際功率與實際電壓的關系，得出實際電壓越大，電功率越大，燈泡越亮；
（4）分析電阻的變化，得出燈絲電阻與溫度的關系．

解答：解（1）電壓表與燈泡并聯，燈泡的額定電壓為2.2V，所以電壓表應選擇0～3V的量程；
滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：
；
（2）移動滑動變阻器滑片，現象不變，則滑動變阻器相當于定值電阻，又燈泡較暗、兩表的示數均較小，說明滑動變阻器接了下面兩個接線柱；
燈泡不亮、電流表無示數，則電路中出現斷路，電壓表示數較大，則說明與電壓表并聯的燈泡斷路；
（3）分析表格中的數據，電壓越大，電流越大，電功率越大，燈泡越亮，可得結論為：
燈泡的功率越大，燈泡越亮；②燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮（或燈泡兩端的電壓越大，通過的電流越大，燈泡越亮）；
（4）燈泡的電壓越大，燈泡越亮，則燈絲的溫度越高，所以燈絲的電阻越大，因此燈泡的電流與電壓不成正比．
故答案為：（1）見上圖；
（2）滑動變阻器連接了下邊的兩個接線柱（或滑動變阻器接成了定值電阻）；
燈泡發生了斷路（或燈絲斷了）；
（3）①燈泡的功率越大，燈泡越亮；
 ②燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮（或燈泡兩端的電壓越大，通過的電流越大，燈泡越亮）；
（4）燈絲的電阻受溫度的影響．

點評：此題是“測定一個小燈泡的功率”的實驗，考查了對電路故障的分析，電壓表、滑動變阻器的接法及對實驗數據的分析，同時還涉及到了燈絲電阻和溫度的關系．