Question

3．在“探究小灯泡电阻”的实验中，灯泡额定电压为2.5V，请回答：

实验次数	1	2	3	4
电压/V	1.5	2.0	2.5	3.0
电流/A	0.22	0.25	0.28	0.30
电阻/Ω	6.8	8.0		10.0
发光情况	逐渐变亮

（1）上面实物图的连接只差一根导线，请你帮助连好．
（2）某实验小组连完电路图后，闭合开关发现小灯泡很亮，调节变阻器滑片发现小灯泡的亮度没有任何变化，电流表示数也不改变，则造成此现象的原因是滑动变阻器同时接了上面的两接线柱．
（3）改正电路后小组收集到如上表的数据及现象，表中第三次的电阻值应是8.9Ω，根据表中数据及现象，可得出的探究结论是灯泡两端电压越大，灯泡越亮，灯泡的电阻越大．
（4）纵观此实验的探究过程，发现与“测量小灯泡电功率”的实验几乎完全相同，通过计算每次小灯泡的电功率并结合实验现象，分析可得的实验结论有：
①小灯泡的额定电功率为0.7W；②灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．

Answer 1

分析 （1）根据本实验中电路的连接方式和电表作用分析补充连接电路；
（2）调节滑动变阻器不起作用，且灯泡的亮度很亮，说明电路中电阻很小，可能是滑动变阻器同时接了上面两个接线柱；
（3）由表中数据，由欧姆定律计算第三次实验的电阻值；灯泡电阻是变化的，由此根据表中数据和现象得出结论；
（4）灯泡正常发光时电压等于其额定电压，由P=UI计算小灯泡的额定电功率；
计算每次灯泡功率，结合灯泡亮度得出结论．

解答 解：
（1）在“探究小灯泡电阻”的实验中，滑动变阻器、灯泡、电流表应串联，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应一上一下接入电路中，由此补充连接电路如图所示：
；
（2）闭合开关发现小灯泡很亮，说明电路中电流大，电阻小．调节变阻器滑片发现小灯泡的亮度没有任何变化，电流表示数也不改变，说明滑动变阻器不能改变电路中电阻，所以造成此现象的原因可能是滑动变阻器同时接了上面的两接线柱；
（3）由表中数据可知，第三次实验中灯泡两端电压2.5V，通过灯泡的电流为0.28A，由欧姆定律可得此时灯泡电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.28A}$≈8.9Ω，
由表中数据可知，灯泡两端电压越大，灯泡越亮，灯泡的电阻也越大；
（4）由表中数据知，灯泡电压等于额定电压2.5V时，灯光正常发光，所以灯光的额定功率：
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
第1次实验灯泡的实际功率：P₁=U₁I₁=1.5V×0.22A=0.33W；
第2次实验灯泡的实际功率：P₂=U₂I₂=2.0V×0.25A=0.5W；
第3次实验灯泡的实际功率：P₃=P=0.7W；
第4次实验灯泡的实际功率：P₄=U₄I₄=3.0V×0.3A=0.9W；
并且灯泡亮度逐渐变亮，所以可得结论：灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．
故答案为：（1）见上图；
（2）滑动变阻器同时接了上面的两接线柱；
（3）8.9；灯泡两端电压越大，灯泡越亮，灯泡的电阻越大；
（4）0.7；灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．

点评 本题涉及测灯泡电阻和功率的实验，考查了实物连接、故障分析、电阻和功率的计算，以及数据分析等，是中考中常考的实验，要掌握好．