Question

小华同学要做“测量小灯泡的功率”的实验，找来了额定电压为2.5V 的小灯泡．请你跟随小华边实验边思考，逐一回答下面的几个问题．
（1）请根据如图1的电路图，用笔画线代替导线，把图2中的电路元件连接成实验电路．（连线不得交叉）

（2）小华刚连接完最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．在一旁观察的小雨一惊，提醒小华实验中有问题．小华想，我的实验连线没有出问题啊！请你帮助小华找出实验中两个操作不当之处：①

 

；②

 

．
（3）排除故障后，调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数据，第1次实验时电流表示数如图3所示，则电流表读数为

 

 A．小电灯的额定功率为

 

W

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A		0.30	0.32

（4）小华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4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．小华很纳闷，请你帮助他分析原因

 

（5）若在实验中闭合开关S后发现电压表有示数，而电流表无示数，可能是以下原因的

 

造成的（填代号）．
A．灯泡L短路         B．灯泡L断路       C．滑动变阻器某处开路       D．开关S接触不良
（6）做完实验后，小华将“测量小灯泡的功率”实验与以前做过的“伏安法测量定值电阻阻值”的实验进行比较，发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处．请你写出一个不同之处：

 

．

Answer 1

分析：（1）根据电路图连接实物图，可采用“电流流向法”，从电源的正极出发，按照电流的流向，先串主电路，再将电压表并在待测电阻的两端；连接滑动变阻器时，要“一上一下”；
（2）可根据连完电路以后灯泡立刻发光的现象来判断电路的一处错误，然后根据灯泡发光很强来判断另一处错误；
（3）灯泡两端的电压越大，通过的电流越小，结合表中的数据可知电流表的量程，根据分度值读出示数，利用P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）灯泡的灯丝会随温度的变化而改变，这是造成电流与电压不成正比的真正原因；
（5）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路即电压表并联的部分断路；
（6）测量小灯泡的功率和伏安法测量定值电阻阻值两个实验名称不一样，肯定实验的目的就不一样，所以两个实验的实验原理也就不同．

解答：解：（1）采用“电流流向法”，电流从电源正极出发，依次将电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联起来，再将电压表并联在灯泡的两端；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）由于刚连完电路，灯泡就发光说明连线时开关是闭合的，而且灯泡发光很亮，说明滑动变阻器接入电路中的阻值未调节到最大值处；
（3）灯泡两端的电压越大，通过的电流越小，结合表中的数据可知电流表的为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.75W；
（4）图线弯曲说明灯泡的电阻值是变化的，不是定值，这是因为灯丝电阻随温度升高而增大，灯泡两端电压越大，通过灯的电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，所以图线不是直线；
（5）闭合开关S后发现电压表有示数，而电流表无示数，说明电压表并联的部分断路，结合选项可知，可能是灯泡L断路；
（6）测功率的实验目的是测量灯泡的功率，测电阻的实验目的是测量电阻，所以两个实验的目的不同，实验目的不同造成实验的原理不同，测功率用P=UI，测电阻用欧姆定律R=

U

I

．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器的滑片没有移在阻值最大处；    
（3）0.28；0.75；
（4）因为灯丝电阻会随温度的升高而增大；   
（5）B；  
（6）原理不同．

点评：这是一道综合题目，对于电学知识要求全面掌握，特别是在测量功率和电阻的比较上要求对实验深刻领悟，另外对于灯泡电阻在实验中的变化原因也是常考的问题．