Question

12．某班在实验室分组做测量小灯泡电功率的实验（标有“2.5V”字样）．

（1）如图甲所示，小丽小组所接电路存连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是C．
A．更换　　   　B．检查电路是否断路        C．移动滑动变阻器滑片，观察是否发光
（3）小丽将滑动变阻器移动了一段距离，发现电压表和电流表有示数，但灯泡不亮，原因可能是电流太小，灯的实际功率远小于灯的额定功率．
（4）实验过程中，当电压表示数为2.5V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表示数如图乙所示，其值为0.24A，额定功率为0.6W．
（5）小刚组同学所用器材和小丽组完全相同，好胜的小刚为了最先做完实验，他们在电压为1V时，测出电流为0.1A，求出电阻10Ω，然后根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的额定功率．小刚求出的额定功率与小丽一组测出的额定功率不同，小刚的结果不正确 （选填“正确”或“不正确”），因为灯丝的电阻随温度的变化而变化．

Answer 1

分析 （1）电压表应并联在灯的两端；
（2）电路连接正确，隐含变阻器连入电路中的电阻最大这个条件，由此答题；
（3）灯泡短路或电路断路或灯泡实际功率太小都可导致灯泡不亮，根据现象，分析电路故障原因；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据电流表小量程读数，由P=UI求灯的额定功率；
（5）根据欧姆定律求电阻的大小；灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值．

解答 解：（1）原图中电压表并联在灯与变阻器的两端了，应并联在灯的两端，如下图所示；


（2）电路连接正确后（隐含变阻器连入电路中的电阻最大），闭合开关，但电流表有示数，说明电路为通路；发现小灯泡不亮，有可能是电路中电流太小，导致灯的实际功率远小于灯的额定功率，所以，接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察是否发光，故选C；
（3）灯泡短路或电路断路或灯泡实际功率太小都可导致灯泡不发光；闭合开关，移动滑片，电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表也有示数，说明与电压表并联的灯泡没有发生短路；则灯泡不发光的原因是：滑片移动后，变阻器连入电路的电阻仍较大，电路中的电流太小，灯泡实际功率太小，不足以让灯泡发光；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，所以，当电压表示数为2.5V时，小灯泡达到额定功率；电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.24A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）电压为1V时，测出电流为0.1A，电阻的大小R=$\frac{U′}{I′}=\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
因灯的电阻随温度的变化而变化，灯丝在2.5V的电压下的温度高于1V的温度，所以电阻不相等，R_1V≠R_2.5V，灯的额定功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2.5V}}$≠$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1V}}$，小刚的结果不正确．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）C；
（3）电流太小，灯的实际功率远小于灯的额定功率；
（4）2.5；0.24；0.6；
（5）10；不正确；灯丝的电阻随温度的变化而变化．

点评 本题测灯的功率，考查电路的连接、常见现象的处理、决定灯亮度的因素、操作过程、功率的计算、影响电阻大小的因素，综合性较强．