Question

小梅同学测定标有“2.5V”灯泡的额定功率的实验，所用灯泡的电阻大约10Ω左右，滑动变阻器的最大阻值50Ω．

（1）如图甲是实验的实物电路，但连接不完整，请你完成电路的连接．要求两表量程选取合理，滑片向左移动灯变亮．
（2）正确连好电路后，闭后开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到______（填写“A端”或“B端”）．滑动变阻器的用一是保护电路；二是______．
（3）闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表也有示数，其原因可能是______
A．小灯泡短路　　　　　　　　　　　　　B．小灯泡的灯丝断了
C．小灯泡的灯座接触不良　　　　　　　　D．滑动变阻器进入电路中的阻值太大
（4）实验过程中，第一次把电压表示数调为______V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，其值为______A，则测得小灯泡的额定功率为______W．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）		1.5	3.0
电流（A）		0.16	0.26
功率（W）		0.24	0.78

该同学注意到灯的亮度变化是：第一次比第二次亮，第三次比第一次更亮．根据他观察的现象和实验数据分析，可得出电功率和灯的亮度的有关结论：①则灯泡的亮度由______决定；②______．
（5）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：

实验次数	1	2	3
电压（V）	2.5	1.5	3.0
电流（A）	0.24	0.16	0.26
灯丝电阻（Ω）	10.42	9.38	11.54

你认为，用上面三次灯丝电阻阻值的平均值，作为小灯泡正常发光时灯丝电阻的阻值是______的（选填“可以”或“不可以”）；小梅又想了想，老师讲课时告诉大家：导体的电阻与电压、电流无关，怎么测出灯丝的电阻三次却不一样呢？请你对此作出可能性的解释：______．

Answer 1

解：（1）∵灯泡的额定电压U_额=2.5V，∴电压表量程选为0～3V；
又∵灯泡额定电流约为I_额===0.25A＜0.6A，电流表量程为0～0.6A；
而滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡变亮，所以滑动变阻器的下接线柱应接A．
电路连接如下：

（2）为了保护电路，在接线过程中，开关应断开，以避免因接线错误造成短路将电源烧坏； 同理为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，故应将滑动变阻器的滑片P移到B端，滑动变阻器还起到改变电路中的电流和灯泡两端的电压的作用．
故答案为：B端、改变电路中的电流（或灯两端电压）．
（3）A、当小灯泡短路时，电压表也会被短路，没有示数，不符合题意，故该选项错误；
B、当小灯泡的灯丝断了时，电路发生了断路，电流表和电压表都会没有示数，不符合题意，故该选项错误；
C、当小灯泡的灯座接触不良时，和电路断路的情况是一样的，电流表和电压表都会没有示数，不符合题意，故该选项错误；
D、当滑动变阻器进入电路中的阻值太大时，电路中的电流会很小，因此灯会不亮，但是电流表和电压表会有示数，符合题意，故该选项正确．
故答案为：D．
（4）标有“2.5V”灯泡的额定电压就是2.5V，电流表选择0～0.6A量程，对应的分度值是0.02A，指针指在0.2A后面第2个小格上，因此电流表读数为0.24A，
则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．分析表中数据可以得出：实际功率越大，灯泡的亮度越大；实际电压越高，实际功率越大，灯泡就会越亮．
故答案为：2.5；0.24；0.6；实际功率；实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率，灯泡发光变暗．
（5）由于灯丝的电阻不是固定不变的，会随着温度变化而变化，因此不能用求平均值的方法得出灯丝正常发光时的电阻，灯丝正常发光时的电阻应该等于正常发光时的电压和正常发光时的电流的比值．
故答案为：不可以；灯丝的电阻与温度有关．
分析：（1）将小灯泡标的额定电压与电压表的小量程进行比较，就可确定电压表的量程；根据灯泡的额定电压和电阻可求其额定电流，然后将其与电流表0.6A量程进行比较，就可确定电流表的量程；滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡变亮，所以滑动变阻器的下接线柱应接A；
（2）为了保护电路，在接线过程中，开关应断开；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处；
（3）闭合开关后，灯不亮，但是电流表和电压表都有示数；电流表有示数，说明电路中有电流，无断路，但是电流值很小，说明电路中电阻很大；电压表有示数，说明小灯泡没有发生短路．
（4）额定功率为小灯泡在额定电压下发挥的功率，等于额定电压和额定电流的乘积，即P=UI；灯泡的亮度是由实际功率决定的，实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的，灯泡两端的电压越高，等就会越亮．
（5）影响电阻的因素除材料、长度、横截面积这三个因素之外，还有温度，尤其是金属导体，其电阻的随温度的变化特别明显；也就是说灯泡在发光的过程中，灯丝的电阻不是固定不变的．
点评：本题考查了电压表、电流表和滑动变阻器的使用方法及用伏安法测灯泡的额定功率．只有当灯泡两端的实际电压等于其额定电压时，灯泡才会正常发光，额定功率等于其实际功率．