Question

小明要做“測定小燈泡功率”的實驗，請你跟隨小明邊實驗邊思考，逐一回答下面的幾個問題．

次數	1	2	3
U/V	2.0	2.5	3.0
I/A		0.40	0.42
亮度	暗→亮

（1）小明剛連接完最后一根導線，立即看到燈泡發出明亮的光．在一旁觀看的林雨“嚇一跳”，提醒小明實驗中有問題．請你幫助小明找出實驗中兩個操作不當之處：①

連接線路時開關沒有斷開

；②

滑動變阻器滑片在最小阻值處

．
（2）做完實驗后，小明將測燈泡實際功率實驗與以前做過的測某一固定電阻阻值的實驗進行比較，發現這兩個實驗有許多相似的地方，也有不同之處．請你寫出2個不同之處：
①

實驗原理不同

；②

測幾次電壓、電流的目的不同

．
（3）小明作出了如圖燈泡實際功率的，I-U圖象，如圖所示．結果發現圖線不是直線，你認為他的圖象正確嗎？為什么？

不正確，燈絲電阻隨溫度升高而變大，而不是變�。�

．
（4）實驗中小明測出了三組數據，記錄在表中．他測三組數據的目的是

測量不同電壓下燈泡的電功率

．
（5）當小明閉合電路的開關時，電路中可能出現一些不正�，F象，請你根據出現的現象，幫助他找出錯誤的原因：
第一種：小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數較大，可能是小燈泡處

斷路

．
第二種：小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表示數為0，可能是小燈泡處

短路

．
第三種：閉合開關，移動滑動變阻器滑片P過程中發現，燈泡變亮時，電壓表示數反而減小，燈泡變暗時，電壓表示數反而增大．經檢查所用器材均完好．
你認為

電壓表錯誤并接在滑動變阻器兩端．

．
（6）在實驗中為了能得到比較準確的小燈泡的額定功率，小明改變接入電路的滑動變阻器的阻值，分別得到三組數據，算出三個電功率值，再求平均值，你認為這樣做合理嗎？為什么？

Answer 1

分析：（1）實驗時，為了保護電路，開關要斷開，滑動變阻器滑片置于電阻最大處．
（2）伏安法測電阻原理：R=

U

I

，測電功率原理：P=UI；
伏安法測電阻實驗中，多次測量的目的是取平均值減小誤差；測量燈泡功率實驗中，多次測量的目的是得到不同電壓下的實際功率；
（3）導體電阻的決定因素有：導體的材料、長度、橫截面積、溫度四個因素．其中燈絲電阻隨溫度的升高而增大；
（4）“測小燈泡功率”實驗測三組電壓值和電流值是為了測小燈泡在不同電壓下的實際功率，并加以比較．
（5）對于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關時，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是燈泡斷路或短路．
先通過移動滑動變阻器滑片判斷是通路還是故障，再由電流表示數判斷是短路還是斷路，最后由電壓表判斷故障的具體位置．
（6）燈泡兩端的電壓不同，燈泡的功率不同．只有在額定電壓下的功率才是額定功率，計算功率的平均值做額定功率是錯誤的．

解答：解：
（1）小明剛連接完最后一根導線，立即看到燈泡發出明亮的光，操作不當之處為：①連接電路時開關是閉合的；②滑動變阻器接入電路中的阻值未調節到最大值處．
故答案為：連接線路時開關沒有斷開；滑動變阻器滑片在最小阻值處．
（2）測量燈泡功率和測電阻兩個實驗，首先是實驗原理不同，測功率原理是P=UI，測電阻用歐姆定律R=

U

I

；其次雖然都要測量多組電壓、電流，但目的不同．
故答案為：實驗原理不同；測幾次電壓、電流的目的不同．
（3）小燈泡的電阻隨溫度的增大而增大，而隨著電壓的增大，燈絲的溫度將增大，則燈絲的電阻將增大；
由歐姆定律可得，導體兩端的電壓與電流的比值將增大，而圖象中電壓與電流的比值減小，所以是錯誤的．
故答案為：不正確，燈絲電阻隨溫度升高而變大，而不是變�。�
（4）實驗中小明測三組數據的目的是測小燈泡在額定電壓下的額定功率和不在額定電壓下實際功率，并加以比較．
故答案為：測量不同電壓下燈泡的電功率．
（5）第一種：燈泡不亮，電流表示數為零，電路斷路，電壓表示數較大，電壓表串聯在電路中，燈泡斷路．
第二種：燈泡不亮，電流表有示數，電路通路，電壓表無示數，電壓表測量導線的電壓，燈泡短路．
第三種：串聯電路導體兩端電壓與其阻值成正比，燈泡變亮，說明電路電流增大，燈泡兩端電壓增大．而電壓表示數減小，說明不是與燈泡并聯，而是與滑動變阻器并聯了．
故答案為：斷路；短路；電壓表錯誤并接在滑動變阻器兩端．
（6）燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下的功率，當滑動變阻器阻值變化時，燈泡兩端的電壓也變化，功率也變化，計算實際功率的平均值為額定功率是錯誤的．
故答案為：不合理，因為電功率不是一個定值．、

點評：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．其中：
燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數增大，電壓表測量導線電壓，示數為0；
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數．