Question

小宇做測量小燈泡電功率的實驗（小燈泡標有“3.8V”字樣）．

實驗次數	電壓表示數/V	電流表示數/A	燈泡亮度
1	0.5	0.1	不發光
2	2.0	0.25	發光較暗
3	3.8		正常發光
4	6.0	0	不發光

（1）如圖所示，他所連接的實驗電路存在錯誤，但只需改動一根導線，即可使電路連接正確．請你在應改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線，畫出正確的接法．
（2）電路連接正確后，閉合開關，記錄的部分實驗數據和現象如上表所示．
分析表中實驗數據可知：第1次實驗中，小燈泡不發光的原因是

 

，接下來應進行的操作是

 

；所用電源電壓約為

 

V．
（3）由于小宇粗心大意，沒有記錄燈泡正常發光時電流表的示數，于是他根據第一次實驗數據計算出燈泡電阻：R=

U1

I1

=

0.5V

0.1A

=5Ω，再計算出燈泡的額定功率：P=

U 2 2

R

=

(3.8V)2

5Ω

=2.888W．請你對小宇計算額定功率的方法作出評價：小燈泡的額定功率

 

（選填“大于”“等于”或“小于”）2.888W，理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）實物連接圖中找錯誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用上考慮：
從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負接線柱的接入方法上考慮．
從滑動變阻器選擇一上一下接線柱上考慮．
（2）第一次實驗燈泡不發光，電流表有示數，但是太小，電路電流小，電路總電阻太大，滑動變阻器連入電路的阻值太大，要使燈泡發光，增大電路電流，調節滑動變阻器的滑片，減小滑動變阻器連入電路的電阻，
當滑動變阻器連入電路的電阻減小到一定值時，電路電流增大，燈泡電壓增大，超過燈泡的額定電壓，燒斷燈絲，電壓表串聯在電路中，電壓表測電源電壓．
（3）燈泡電壓增大，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．
正常發光時的電阻大于第一次實驗時的燈絲電阻，即：R＞5Ω．
根據P=

U2

R

計算的額定功率偏大．

解答：解：（1）經分析，滑動變阻器都選擇下面兩個接線柱串聯在電路中，在電路中相當于一個定值電阻，不能起到改變燈泡電壓的作用．滑動變阻器要選擇一上一下接線柱．改正如圖：


（2）第一次實驗不發光，是因為滑動變阻器連入電路電阻較大，使電路總電阻較大，電路電流很小，不能使燈泡發光．
需要調節滑動變阻器滑片，減小電路總電阻，增大電路電流，使燈泡發光．
當電路電流增大到一定程度，燈泡電壓增大，超過燈泡的額定電壓時，燈泡的燈絲被燒斷，電壓表串聯在電路中測電源電壓，所以電源電壓為6V．
（3）第一次實驗燈絲電阻為：R=

U

I

=

0.5V

0.1A

=5Ω，
燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，
R'＞5Ω，利用P=

U 2 額

R

=

(3.8V) 2

5Ω

=2.888W，計算的額定功率偏大，
所以燈泡的額定功率小于2.888W．
故答案為：（1）如圖；（2）滑動變阻器連入電路的阻值太大；調節滑動變阻器；6；（3）小于；燈絲的電阻隨溫度升高而變大．

點評：本題從給定的表格中分析電路正確連接后，燈泡不發光的原因；燈絲燒斷，判斷電源電壓；燈絲電阻與溫度的關系；正確計算額定功率的方法；已知條件都包含在表格中，需要學生從表格中搜尋信息，這是關鍵．
本題形式新穎，有一定難度．