Question

某同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V．
（1）如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接．
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有

滑动变阻器连接了下边的两个接线柱（或滑动变阻器接成了定值电阻）

下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故 障 现 象	检    测	故 障 原 因
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变	滑动变阻器连接了下边的两个接线柱（或滑动变阻器接成了定值电阻）
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变	灯泡发生了断路（或灯丝断了）

（3）实际实验的有关记录与计算如下表：

实验次数	1	2	3
电压（V）	2.20	1.50	2.50
电流（A）	0.22	0.16	0.24
功率（W）	0.484	0.24	0.60

该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮．你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请说出两点（这两点的意思应不同）：
①

灯泡的功率越大，灯泡越亮

；②

灯泡两端的电压越大，灯泡越亮（或灯泡两端的电压越大，通过的电流越大，灯泡越亮）

．
（4）他还注意到，实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：

实验次数	1	2	3
电压（V）	2.20	1.50	2.50
电流（A）	0.22	0.16	0.24
灯丝电阻（Ω）	10.00	9.38	10.42

这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？他根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I-U图象，如图所示．结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比．请你帮助他分析原因

灯丝的电阻受温度的影响

．

Answer 1

分析：（1）电压表应与灯泡并联，根据其额定电压确定电压表的量程；滑动变阻器要接一上一下；
（2）若滑动变阻器接下面两个接线柱，则相当于一个定值电阻，其阻值等于滑动变阻器的最大阻值；
若灯泡不亮、电流表无示数，则说明电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（3）根据数据分析灯泡亮暗程度与灯泡实际功率的关系；
分析实际功率与实际电压的关系，得出实际电压越大，电功率越大，灯泡越亮；
（4）分析电阻的变化，得出灯丝电阻与温度的关系．

解答：解（1）电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.2V，所以电压表应选择0～3V的量程；
滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：
；
（2）移动滑动变阻器滑片，现象不变，则滑动变阻器相当于定值电阻，又灯泡较暗、两表的示数均较小，说明滑动变阻器接了下面两个接线柱；
灯泡不亮、电流表无示数，则电路中出现断路，电压表示数较大，则说明与电压表并联的灯泡断路；
（3）分析表格中的数据，电压越大，电流越大，电功率越大，灯泡越亮，可得结论为：
灯泡的功率越大，灯泡越亮；②灯泡两端的电压越大，灯泡越亮（或灯泡两端的电压越大，通过的电流越大，灯泡越亮）；
（4）灯泡的电压越大，灯泡越亮，则灯丝的温度越高，所以灯丝的电阻越大，因此灯泡的电流与电压不成正比．
故答案为：（1）见上图；
（2）滑动变阻器连接了下边的两个接线柱（或滑动变阻器接成了定值电阻）；
灯泡发生了断路（或灯丝断了）；
（3）①灯泡的功率越大，灯泡越亮；
 ②灯泡两端的电压越大，灯泡越亮（或灯泡两端的电压越大，通过的电流越大，灯泡越亮）；
（4）灯丝的电阻受温度的影响．

点评：此题是“测定一个小灯泡的功率”的实验，考查了对电路故障的分析，电压表、滑动变阻器的接法及对实验数据的分析，同时还涉及到了灯丝电阻和温度的关系．