Question

測定小燈泡額定功率的實驗器材如下圖所示，小燈泡上標有“2.5V”的字樣，它的電阻約10Ω．
（1）請你用筆畫線代替導線，把上圖中的器材連接成實驗電路（導線不要交叉）
（2）小華閉合開關S，發現無論怎樣調節滑動變阻器燈泡都不亮，且電壓表有示數、電流表示數始終為零．造成這種故障的原因是

燈泡處開路

．
（3）排除故障后，小華通過實驗得到的實驗數據如下表．請你幫助小華計算、分析實驗數據．

實驗序號	1	2	3	4	5	6
小燈泡兩端的電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通過小燈泡的電流I/A	0.08	0.10	0.14	0.18	0.20	0.22
小燈泡消耗的功率P/W	0.4	0.1	0.2	0.36		0.616
小燈泡的發光亮度	不發光	很暗	較暗	較亮	正常發光	很亮

①小燈泡L的額定功率為

0.5

W．
②小燈泡消耗的功率與其發光亮度之間的關系是

小燈泡消耗的功率越大，小燈泡越亮

③小華通過表中的數據，求出了燈泡在不同發光狀態下的電阻值，發現這幾個電阻值相差較大．其主要原因是

燈絲的溫度對燈絲電阻的大小有影響

④如求出不同發光狀態下的電阻值的平均值作為小燈泡正常發光的電阻．他的方法是

不正確

的（選填“正確”、“不正確”）

Answer 1

分析：（1）先根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，然后根據歐姆定律I=

U

R

求出燈泡的正常發光時電流的大約值，并確定電流表的量程，最后根據伏安法測功率的電路圖連接實物．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，電流表無示數說明電路斷路，電壓表有示數說明電壓表并聯的部分斷路．
（3）①利用電功率計算公式P=UI可求出燈泡的額定功率．
②分析實驗數據總結小燈泡消耗的功率與其發光亮度之間的關系．
③燈絲的電阻與溫度有關．
④燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，正常發光時的電阻與不正常發光時的電阻不同．

解答：解：（1）因為燈泡的額定功率為2.5V，所以電壓表量程為0～3V；
又因為燈泡的額定電流約為I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，因此電流表的量程選擇0～0.6A．
用導線將電源、開關、滑動變阻器、燈泡以及電流表順次連接起來，電壓表并聯在燈泡兩端，實物連接如下：

（2）燈泡不亮、電流表無示數說明電路斷路，電壓表有示數說明燈泡處斷路．
（3）①從表中數據可知：燈泡的額定電壓U=2.5V，額定電流I=0.2A，
所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
②由中數據可知小燈泡消耗的功率越大，小燈泡越亮；
③因為燈絲的溫度對燈絲電阻的大小有影響，所以燈泡的亮度不同，燈絲的溫度不同，電阻值也不同．
④燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，正常發光時的電阻與不正常發光時的電阻不同，所以求出不同發光狀態下的電阻值的平均值作為小燈泡正常發光的電阻是不正確的．
故答案為：
（1）如上圖；（2）燈泡處開路；
（3）①0.5； ②小燈泡消耗的功率越大，小燈泡越亮；③燈絲的溫度對燈絲電阻的大小有影響；④不正確．

點評：本題考查電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用，以及連接實物圖、電路故障的判斷能力等，這些知識點是伏安法測功率中最常見的內容，也是常考的內容；同時要知道燈絲的電阻與溫度有關．