Question

6．在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小明同學(xué)選用的小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為8Ω，滑動變阻器的最大阻值為10Ω．

（1）為順利完成實驗，現(xiàn)有電壓為4.5V和6V的兩電池組可供選擇，則A．
A．只能選擇4.5V的電池組　　　　　B．只能選擇6V的電池組
C．兩電池組均可選用　　　　　　　　　　D．須將其變成10.5V的電池組使用
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照圖甲所示的電路圖，將圖乙中的實物電路連接完整（導(dǎo)線不得交叉，且要求閉合開關(guān)前滑動變阻器連入電路的電阻最大）．
（3）下表為某小組的實驗記錄：

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	電阻/Ω	功率/W	額定功率/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	14.28	0.63

老師認(rèn)為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤，你認(rèn)為錯誤之處是：額電功率不是功率的平均值，是額定電壓下的功率，正確的測量結(jié)果結(jié)果P_額=0.5W．
（4）通過計算這三次所測數(shù)據(jù)，觀察燈泡的電阻，發(fā)現(xiàn)在不同的電壓下其阻值不同，造成該現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻受溫度的影響．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動變阻器的最大阻值及燈泡的額定電壓來進行判斷；
（2）將電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓和額定電流的大約值來確定電表的量程；
（3）額定電功率是用電器正常工作時的電功率，不同電壓下的電功率不同，不能通過求不同電壓下的電功率來確定額定功率；
（4）根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點進行分析．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流大約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$≈0.3A；
若此時滑動變阻器的阻值最大，則滑動變阻器兩端的最大電壓為U=IR_滑=0.3A×10Ω=3V，電源電壓最大為U=2.5V+3V=5.5V，若電源電壓大于5.5V，則滑動變阻器的阻值太小，無法使燈泡兩端的電壓達(dá)到2.5V，應(yīng)選A；
（2）電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表可選擇0～3V的量程；
電流表與燈泡串聯(lián)，由（1）知，電流表可選擇0～0.6A的量程；滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，根據(jù)題意滑動變阻器的下面應(yīng)接右邊的接線柱，如圖所示：

（3）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，表格中求出不同電壓下的功率求平均值得出燈泡的額定功率，這是不合理的，燈泡在不同電壓下的功率不同；
由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)U=2.5V時的功率為0.50W，所以燈泡的額定功率為0.50W；
（4）三種情況下燈絲的功率不同，造成其溫度不同，由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，造成了不同電壓下燈絲電阻的不同．
故答案為：（1）A；（2）見上圖；（3）額電功率不是功率的平均值，是額定電壓下的功率；0.5；（4）燈絲的電阻受溫度的影響．

點評 此題是測量燈泡的額定功率的實驗，要理解額定功率的含義，同時還涉及到了燈絲電阻與溫度的關(guān)系，其中（1）中根據(jù)滑動變阻器的最大阻值來選擇電源是此題的難點，要根據(jù)串分壓及串聯(lián)電路的特點來分析．