Question

测定小灯泡额定功率的实验器材如下图所示，小灯泡上标有“2.5V”的字样，它的电阻约10Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，把上图中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）
（2）小华闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零．造成这种故障的原因是

灯泡处开路

．
（3）排除故障后，小华通过实验得到的实验数据如下表．请你帮助小华计算、分析实验数据．

实验序号	1	2	3	4	5	6
小灯泡两端的电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通过小灯泡的电流I/A	0.08	0.10	0.14	0.18	0.20	0.22
小灯泡消耗的功率P/W	0.4	0.1	0.2	0.36		0.616
小灯泡的发光亮度	不发光	很暗	较暗	较亮	正常发光	很亮

①小灯泡L的额定功率为

0.5

W．
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是

小灯泡消耗的功率越大，小灯泡越亮

③小华通过表中的数据，求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值，发现这几个电阻值相差较大．其主要原因是

灯丝的温度对灯丝电阻的大小有影响

④如求出不同发光状态下的电阻值的平均值作为小灯泡正常发光的电阻．他的方法是

不正确

的（选填“正确”、“不正确”）

Answer 1

分析：（1）先根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，然后根据欧姆定律I=

U

R

求出灯泡的正常发光时电流的大约值，并确定电流表的量程，最后根据伏安法测功率的电路图连接实物．
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表并联的部分断路．
（3）①利用电功率计算公式P=UI可求出灯泡的额定功率．
②分析实验数据总结小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系．
③灯丝的电阻与温度有关．
④灯丝的电阻随温度的变化而变化，正常发光时的电阻与不正常发光时的电阻不同．

解答：解：（1）因为灯泡的额定功率为2.5V，所以电压表量程为0～3V；
又因为灯泡的额定电流约为I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，因此电流表的量程选择0～0.6A．
用导线将电源、开关、滑动变阻器、灯泡以及电流表顺次连接起来，电压表并联在灯泡两端，实物连接如下：

（2）灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明灯泡处断路．
（3）①从表中数据可知：灯泡的额定电压U=2.5V，额定电流I=0.2A，
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
②由中数据可知小灯泡消耗的功率越大，小灯泡越亮；
③因为灯丝的温度对灯丝电阻的大小有影响，所以灯泡的亮度不同，灯丝的温度不同，电阻值也不同．
④灯丝的电阻随温度的变化而变化，正常发光时的电阻与不正常发光时的电阻不同，所以求出不同发光状态下的电阻值的平均值作为小灯泡正常发光的电阻是不正确的．
故答案为：
（1）如上图；（2）灯泡处开路；
（3）①0.5； ②小灯泡消耗的功率越大，小灯泡越亮；③灯丝的温度对灯丝电阻的大小有影响；④不正确．

点评：本题考查电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用，以及连接实物图、电路故障的判断能力等，这些知识点是伏安法测功率中最常见的内容，也是常考的内容；同时要知道灯丝的电阻与温度有关．