Question

7．在“测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率”的实验中，阳阳同学已连接好图1所示的部分电路．

①在阳阳所连接的电路中，有两根导线还没接好，请你帮他完成电路的连接（其他的导线不要变动）：
②阳阳实验时，发现电压表示数如图2所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向B（填“A”或“B”）移动；
③实验中他测出了三组数据，记录在表中．若第一次实验时电流表的示数如图3所示，请将此示数读出并填入表中：0.36A

次数	1	2	3
U/V	2	2.5	3
I/V		0.4	0.42
I/A
亮度	暗→亮

④他测出小灯泡的额定功率是1W；
⑤图4所示的四个电路中（R阻值已知），无电压表也能测出该灯泡额定功率的电路是C（填字母）；
⑥阳阳还计算了三次实验时小灯泡的电阻，发现其阻值逐渐增大，对引合理的解释是灯丝电阻随温度升高而增大．

Answer 1

分析 ①测灯泡的功率需要测量灯泡的电压和电流．电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测电流．滑动变阻器串联在电路中起保护作用．
②由图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，根据该示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向．
③根据电流表的量程和分度值读出电流表示数．
④由表格数据找到灯泡正常发光时的电压和电流，由P=UI计算其额定功率．
⑤伏安法测电阻的原理是欧姆定律，已知小灯泡的额定电压，则需要测出灯泡正常发生时通过的电流，分析各电路图，看所给电路能不能测出灯泡正常发光时的电流，然后判断是否能测出灯泡的额定功率．
⑥导体电阻大小决定于导体的长度、横截面积和材料，还受温度的影响，灯两端的电压增大、实际电功率增大，灯丝温度升高，使灯丝的电阻变化．

解答 解：
①本实验中，电压表与灯泡并联；电流表与灯泡串联；滑动变阻器应一上一下串联在电路中电压表与灯泡并联，补充电路连接如图所示：
；
②由图示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，小于灯泡额定电压，要测灯泡额定功率应向B端移动滑片，以减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小其分得电压，从而增大灯泡两端电压直到2.5V为止；
③由图3知，电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，所以第一次实验时电流表的示数为0.36A；
④灯泡的额定电压为2.5V，由表中数据知此时通过灯泡的电流为0.4A，
所以灯光的额定功率：P=UI=2.5V×0.4A=1W；
⑤根据已知电阻和灯泡的额定电压计算出灯泡正常发光时通过R的电流，根据P=UI便可计算出灯泡的额定电功率；
ABD、无论三个开关如何组合，都无法确定灯泡是否正常发光，故ABD不能测量灯泡的额度功率，故ABD不符合题意；
C、当干路开关和灯泡支路开关闭合时，灯泡和R并联，电流表测量通过R的电流，移动滑片使得电流表的示数I_R=$\frac{3.8V}{R}$，此时灯泡正常发光；
当干路开关和电阻支路开关闭合时，灯和R并联，电流表测量干路电流I，则通过灯的电流I_L=I-I_R，由P=UI即可计算出灯泡的额定功率，故C符合题意；
⑥小灯泡的电阻随温度的增大而增大，而随着电压的增大，实际功率增大，灯丝的温度升高，电阻将增大．
故答案为：①见上图；②B；③0.36A；④1；⑤C；⑥灯丝电阻随温度升高而增大．

点评 本题是测灯泡功率的实验，考查了电路连接、实验操作、功率计算、电表的读数以及特殊方法测电阻等，考查知识点多，综合性强．对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．