Question

10．欣欣和强强在打扫实验室时，发现实验桌上有一个灯泡，铭牌上标有“4V    W”，其中W前面的数字不清楚了，欣欣很想知道它是多少，刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个，欣欣用它们连成了如图所示的电路，测出电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值并记录在表中．

电流/A	0.90	0.80	0.50	0.36	0.28	0.20
电阻/Ω	8	10	20	30	40	50

问：（1）通过实验，欣欣发现灯泡的电阻是变化（填“不变”“变化”）的，这是因为随电流的减小灯丝温度降低，而使电阻阻值减小．
（2）强强也对欣欣的实验进行了研究，发现欣欣记录的数据中有一个电流值有错误，这个错误数据是0.20，请简要讲出你的判断依据．
（3）当电流为0.50A时，电阻箱两端的电压是多少？
（4）灯泡的铭牌上不清楚的数字是多少？（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据表中实验数据应用欧姆定律分析答题．
（2）根据灯泡电阻随电流的变化关系分析表中数据，然后找出错误数据．
（3）应用串联电路特点与欧姆定律求出电阻箱两端电压．
（4）应用串联电路特点与欧姆定律求出灯泡额定电压下电路电流，然后应用电功率公式求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）设灯泡电流为I，电阻箱阻值为R，灯泡阻值为R_L，则由欧姆定律可得：I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$，
计算得出：R_L=$\frac{U}{I}$-R，代入上表中数据可得：R_L分别为：5.3Ω、5Ω、4Ω、3.33Ω、2.9Ω、4.5Ω，
由此可得出电阻是变化的，其原因应是随电流的减小灯丝温度降低，而使电阻阻值减小；
（2）由上小题计算的结果可看出，0.20A时计算结果出现了较大的偏差，不再符合金属电阻的阻值随温度降低而减小的性质，故错误的应为0.20A这一数据；
（3）当I=0.50A时，电阻箱阻值为：R=20Ω，则由欧姆定律可得：电阻箱两端的电压：U=IR=0.5×20=10V；
（4）当I=0.8A时，R_R=8V，U_L=12V-8V=4V，P_L=U_LI_L=4×0.8=3.2W；
故答案为：（1）变化；随电流的减小灯丝温度降低，而使电阻阻值减小；（2）0.20； （3）电阻箱两端的电压为10V； （4）灯泡功率应为3.2W．

点评 本题考查了欧姆定律的应用，分析清楚电路结构与表中实验数据是解题的关键，应用串联电路特点与欧姆定律、电功率公式可以解题．