Question

17．在“测定小灯泡的电功率”的试验中，小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω．

（1）为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则A．
A、只能选择4.5V的电池组    B、只能选择6V的电池组
C、两电池组均可选用           D、须将其变成10.5V的电池组使用
（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉，且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大）．
（3）排除故障后，小明同学用相同的灯泡继续实验，下表为他的实验记录：

实验序号	电压表示数/v	电流表示数/A	电阻/Ω	功率/W	额定功率/W
1	2.0	0.18	11.11	0.36	P=$\frac{0.36+0.50+0.63}{3}$ =0.497
2	2.5	0.20	12.50	0.50
3	3.0	0.21	14.29	0.63

老师认为他的数据处理过程有误，你认为错误之处是求出不同电压下功率的平均值做为灯泡的额定功率，正确的测量结果P_额=0.5W．
（4）通过计算所测数据，发现灯泡的电阻在不同的电压下其阻值不同，造成该现象的原因是灯丝的电阻受温度的影响．

Answer 1

分析 （1）根据滑动变阻器的最大阻值及灯泡的额定电压来进行判断；
（2）将电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，根据灯泡的额定电压和额定电流的大约值来确定电表的量程；
（3）额定电功率是用电器正常工作时的电功率，不同电压下的电功率不同，不能通过求不同电压下的电功率来确定额定功率；
（4）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电流大约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$≈0.3A；
若此时滑动变阻器的阻值最大，则滑动变阻器两端的最大电压为U=IR_滑=0.3A×10Ω=3V，电源电压最大为U=2.5V+3V=5.5V，若电源电压大于5.5V，则滑动变阻器的阻值太小，无法使灯泡两端的电压达到2.5V，应选A；
（2）电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，电压表可选择0～3V的量程；
电流表与灯泡串联，由（1）知，电流表可选择0～0.6A的量程；
滑动变阻器与灯泡串联，根据题意滑动变阻器的下面应接右边的接线柱，如图所示：
；
（3）由表格中数据可以看出，表格中求出不同电压下的功率求平均值得出灯泡的额定功率，这是不合理的，灯泡在不同电压下的功率不同；
由表格中数据知，当U=2.5V时的功率为0.50W，所以灯泡的额定功率为0.50W；
（4）三种情况下灯丝的功率不同，造成其温度不同，由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，造成了不同电压下灯丝电阻的不同．
故答案为：（1）A；（2）见上图；（3）求出不同电压下功率的平均值做为灯泡的额定功率；0.5；（4）灯丝的电阻受温度的影响．

点评 此题是测量灯泡的额定功率的实验，要理解额定功率的含义，同时还涉及到了灯丝电阻与温度的关系，其中（1）中根据滑动变阻器的最大阻值来选择电源是此题的难点，要根据串分压及串联电路的特点来分析．