Question

【題目】某實驗小組用伏安法測量小燈泡的電功率，待測小燈泡的額定電壓為2.5 V.

(1)請用筆畫線代替導線，完成圖甲實物電路的連接_____．(要求：連線不得交叉，電壓表量程要正確)

(2)檢查電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動．產生這一現象的原因可能是____________________．

(3)故障排除后進行實驗，通過移動滑片記錄了多組數據，并作了如圖乙所示的I－U圖像．據圖可知小燈泡的額定功率為________W.

(4)現將該小燈泡與一個定值電阻串聯后接入電壓為3 V的電源兩端，此時電壓表示數為1V，則定值電阻的功率是________W.

（補充設問）

(5)根據圖像可知小燈泡的電阻隨電壓的升高逐漸________，原因是__________________________．

(6)當滑片移動到某位置時，電壓表示數為2V時，若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片向________(選填“左”或“右”)移動，使電壓表的示數為________V ，測定小燈泡的額定功率后，滑片向左移動，小燈泡的亮度將________(選填“變亮”或“變暗”)．

(7)小明實驗時把小燈泡在2.0 V、2.5 V、3.0 V三次測量的電功率求出平均值當成了小燈泡的額定功率，認為這樣可以減小誤差，他的做法是否正確：________，理由是____________________________．

Answer 1

【答案】 見解析 燈泡斷路 0.75 0.4 變大 燈絲溫度升高電阻變大 左 2.5 變亮 不正確 當電壓為2V、3V時的功率不是額定功率，不能求平均值

【解析】(1)如圖將電壓表并聯在燈泡兩端，因為燈泡額定電壓為2.5V，使用小量程，所以連接電壓表的負接線柱到燈泡的左端，電壓表的“3V”接線柱連接到燈泡的右端即可，如圖：

(2)檢查電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動．說明電路中存在斷路性故障，而電壓表有示數說明電壓表的兩端到電源的兩端是通的，所以故障原因應該是燈泡斷路；

(3)故障排除后進行實驗，通過移動滑片記錄了多組數據，并作了如圖乙所示的I－U圖像，由圖像知，燈泡電壓為2.5V時，電流為0.3A．小燈泡的額定功率為：

；

(4)現將該小燈泡與一個定值電阻串聯后接入電壓為3 V的電源兩端，此時電壓表示數為1V，由圖像知，此時電流為0.2A，則定值電阻兩端的電壓為：，則電阻的功率為：

；

(5)根據圖像可知小燈泡的電流隨電壓的升高增大變慢，所以小燈泡的電阻隨電壓的升高逐漸變大，原因是當電壓升高時燈的實際功率會增大，燈絲溫度升高，而燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。

(6)當滑片移動到某位置時，電壓表示數為2V時，電壓小于燈的額定電壓，根據串聯電路的分壓特點知，若要測量小燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓升高，將滑片向左移動，使電壓表的示數為2.5V ，測定小燈泡的額定功率后，滑片向左移動，燈泡兩端的電壓會繼續升高，根據可知，燈泡的實際功率變大，所以小燈泡的亮度將變亮；

(7)小明實驗時把小燈泡在2.0 V、2.5 V、3.0 V三次測量的電功率求出平均值當成了小燈泡的額定功率，認為這樣可以減小誤差，他的做法是不正確的，因為額定功率就是指在額定電壓下工作時的功率，而2.0 V和3.0 V時的功率不是額定功率，且燈絲電阻會變化，所以求平均功率是沒有意義的，更不能作用為額定功率。