Question

3．小明想利用額定電壓為2.5V的小燈泡進行“測量小燈泡的電功率”實驗，已知電源電壓為3V．
（1）圖甲是他畫出的實驗電路圖，請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他將如圖乙所示的實物圖連接完整（導(dǎo)線不要交叉）．

（2）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，為了測量小燈泡的額定功率，在移動滑動變阻器的滑片時，眼鏡要注意觀察電壓表，直至其示數(shù)為2.5V．
（3）他完成實驗后，在幫助其他實驗小組的過程中，發(fā)現(xiàn)某實驗小組在完成本實驗中電路出現(xiàn)故障．請你根據(jù)故障現(xiàn)象和檢測結(jié)果，在下表的空格內(nèi)寫出發(fā)生故障的原因．

故障現(xiàn)象	檢測結(jié)果	發(fā)生故障的原因
燈泡不亮，電壓表示數(shù)較大，電流表幾乎無示數(shù)	取下燈泡，電壓表和電流表的示數(shù)均不變

（4）他在參與某實驗小組進行評估時，發(fā)現(xiàn)該實驗小組額實驗記錄分析表如下：

實驗序號	小燈泡兩端的電壓U/V	通過小燈泡的電流I/A	小燈泡的電功率P/W	額定功率Pw/W
1	2.0	0.24	0.48	P額=$\frac{0.48+0.70+0.96}{3}$W≈0.71W
2	2.5	0.28	0.70
3	3.0	0.32	0.96

你認為該小組的數(shù)據(jù)處理過程是否正確？答：不正確，理由是：不能把燈泡不同電壓下實際功率的平均值作為燈泡額定功率
（5）小明利用該實驗數(shù)據(jù)，作出了I-U圖象，發(fā)現(xiàn)圖象不是直線，這是因為燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本實驗中電流表、燈泡、變阻器應(yīng)串聯(lián)，變阻器一上一下接入電路；
（2）要測燈泡的額定功率需要將燈泡電壓調(diào)到2.5V；
（3）常見的電路故障有：斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（4）燈泡在不同電壓下的實際功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，求不同電壓下的實際功率作為額定功率是錯誤的；
（5）燈泡的燈絲會隨溫度的變化而改變，這是造成電流與電壓不成正比的真正原因．

解答 解：
（1）測量小燈泡的電功率實驗中，電流表、燈泡、變阻器應(yīng)串聯(lián)，變阻器一上一下接入電路，由表格數(shù)據(jù)可電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，如圖所示：
；
（2）燈泡電壓等于額定電壓時正常發(fā)光，為了測量小燈泡的額定功率，在移動滑動變阻器的滑片時，眼鏡要注意觀察電壓表，直至其示數(shù)為2.5V為止；
（3）如果燈泡斷路，則燈泡不亮，電路斷路，電流表指針幾乎不動，電壓表與電源兩極相連，測電源電壓，電壓表示數(shù)較大，取下燈泡，電壓表與電流表示數(shù)不變，則電路故障是燈泡斷路；
（4）燈泡在不同電壓下的實際功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，由實驗數(shù)據(jù)記錄表格可知，在實驗數(shù)據(jù)處理過程中，求不同電壓下的實際功率作為額定功率，這是錯誤的；
（5）圖線彎曲說明燈泡的電阻值是變化的，不是定值，這是因為燈絲電阻隨溫度升高而增大，燈泡兩端電壓越大，通過燈的電流越大，燈泡的實際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大，所以圖線不是直線．
故答案為：（1）見上圖；（2）電壓；2.5V；（3）燈泡斷路；（4）不正確；不能把燈泡不同電壓下實際功率的平均值作為燈泡額定功率；（5）燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了連接電路圖、電表的調(diào)節(jié)、電路故障分析、圖象分析等問題，燈絲電阻與溫度的關(guān)系等問題，要注意燈泡在不同電壓下的實際不功率是不同的．