Question

【題目】小明在探究“小燈泡發光時的亮度與電功率的關系”的實驗中，所用的電源電壓是4V，小燈泡的額定電壓是2.5V，小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。

（1）請將上圖的實驗電路連接完整_________。

（2）小明連接的電路中，電流表接的是大量程，滑動變阻器的滑片滑到了阻值最大端。在檢查電路連接正確后，小明又進行了實驗操作，并根據觀察到的實驗現象將電流表從大量程改為小量程。則他進行了怎樣的實驗操作？觀察到什么實驗現象？

實驗操作：____________________________________________

實驗現象：_______________________________________________________

（3）實驗中，觀察到小燈泡開始發光時，電壓表的示數是0.5V。關于電壓測量點的選擇有如下三種方案。

甲：1.0V 2.0V 3.0V 乙：1.0V 2.5V 4.0V 丙：0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V

應該選用___________方案。

（4）小剛在做該實驗時，用數量和規格均滿足實驗要求的定值電阻代替了滑動變阻器。

請分析說明用定值電阻代替滑動變阻器做實驗的兩點不足：

______________________________________________________________________；

______________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 閉合開關，調節滑動變阻器到小燈泡兩端電壓為3ｖ 電流表指針偏轉角度很小，沒有超出0.6Ａ 丙 不能直接觀察小燈泡的亮暗變化 不便于操作

【解析】（1）燈泡兩端所允許加的最大電壓是2.5V×1.2=3V，因此電壓表可選擇3V量程，燈泡與滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖所示；

（2）實驗中電流表選擇大量程0～3A，燈泡兩端允許加得最大電壓為3V，一般情況下，額定電壓為2.5V的小燈泡電阻約為10Ω，電路的最大電流約為I=U/R=3V/10Ω=0.3A＜0.6A，0～3A量程太大，閉合開關后，電流表指針偏轉角度太小，不便于讀數，讀數誤差較大，另一方面，移動滑動變阻器滑片時電流表指針變化范圍很小不便于讀數，不便于進行多次測量；

（3）要探究“小燈泡發光時的亮度與電功率的關系”，可以再稍增大燈兩端的電壓，取小于額定電壓、等于額定電壓、大于額定電壓幾個電壓，實際功率將小于額電功率、等于額電功率、大于額電功率；甲方案沒有在額定電壓下；乙方案4V會燒壞燈；不可取，綜合分析可知，應選用丙方案；

（4）小剛在做該實驗時，用數量和規格均滿足實驗要求的定值電阻代替了滑動變阻器，小剛的做法存在以下不足：實驗操作不方便，不易比較燈泡亮度變化情況；