Question

学校科技小组的同学们做“测定小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V．
（1）如图所示是晓彤实验的电路，但连接不完整，请你给帮他完成电路的连接．
（2）晓彤将实验的有关记录及相对应的现象填入下表：

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
灯泡亮度	正常发光	较暗	较亮

请你帮助晓彤分析表格中的信息，可以得出关于灯泡电功率的结论是：

 

；
（3）如果电源电压为6V，根据表格的数据分析，该实验中对所使应用的滑动变阻器的规格有什么要求：

 

．
（4）同组的小雪注意到，这个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

小雪有些纳闷儿：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？
请你对此作出两种可能性的解释：①

 

；②

 

．

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下原则接线；根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，并将电压表并联在灯泡两端；
（2）分析表中实验数据，根据小灯泡的亮度与小灯泡的实际功率进行分析；
（3）根据串联电路电压的特点和欧姆定律确定三组数据中滑动变阻器接入电路的最大阻值，并求出滑动变阻器接入电路的最大阻值；
（4）读数时存在误差，同时灯丝的电阻与温度有关．

解答：解：（1）使滑动变阻器上面任一接线柱与灯泡右接线柱相连；因为灯泡的额定电压为2.2V，所以电压表的量程为0～3V，故将电压表的3V接线柱与灯泡右端相连，如下图所示：

（2）由表中实验数据可知，小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的，且实际功率越大，灯泡发光越亮．
（3）因为串联电路起分压作用，由欧姆定律的变形公式R=

U

I

可得，第2阻数据中，滑动变阻器接入电路的阻值最大；
∵I=

U

R

∴滑动变阻器接入电路的阻值最小值为：R=

U

I

=

6V-1.5V

0.16A

=28.125Ω；
（4）由于实验过程中存在误差，同时灯丝的电阻与温度有关，因此三次计算的灯丝电阻不同．
故答案为：（2）小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，灯泡发光越亮；（3）滑动变阻器接入电路的阻值至少为28.125Ω；（4）①误差；②灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评：本题考查了电压表量程的选择、滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用以及灯丝电阻与温度的关系，难度较大，要求学生有较强的数据分析能力．