Question

【題目】在“測量小燈泡功率”的實驗中，提供的器材有：銘牌上僅能看清標有“0.3A”字樣的小燈泡、電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干．

(1)請用筆畫線代替導線將圖甲所示的實物電路連接完整_____．

(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于 __________ （選填“左”或“右”）端．閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電流表有示數(shù)．電壓表無示數(shù)，則電路故障是 __________ ．

(3)排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為 0.3A，此時電壓表示數(shù)如圖乙所示，其值為 __________ V，小燈泡的額定功率為 __________ W．

(4)測出小燈泡的額定功率后，同學們又把燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實際功率不等于其額定功率的四分之一，請你幫助分析出這種現(xiàn)象的原因是 __________ ．

(5)下列描述小燈泡功率 P 隨滑動變阻器阻值 R 變化情況的圖像中，正確的是了 __________ ．

(6)在實驗過程中，電壓表發(fā)生故障，現(xiàn)增加定值電阻R（阻值已知）和開關(guān)，設(shè)計了如下圖4種方案，則能測出燈泡額定功率的方案是 __________ ．

（7）小明這一組實驗中，觀察到所用小燈泡實際功率越大，燈泡越亮。于是做出了這樣的結(jié)論：不同燈泡的亮度由實際功率決定，實際功率大的燈泡亮度大。請你對此結(jié)論作出評價： __________ 。

Answer 1

【答案】 見解析 左 燈短路 2.5 0.75 燈絲的電阻隨溫度的降低而減小 D C 見解析

【解析】（1）燈泡上標有“0.3A”字樣，表示燈的額定電流為0.3A，測量小燈泡功率的實驗中，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，電路連接如下：

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處，即左端；

閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，說明電路是連通的，電壓表無示數(shù)，則說明與電壓表并聯(lián)的燈泡是短路的。

（3）電壓表選用0~3V的量程，分度值為0.1V，此時示數(shù)為2.5V。小燈泡的額定功率為P額=UI額=2.5V×0.3A=0.75W；

（4）把燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半時，通過燈的電流也減小了，根據(jù)P=UI，燈的功率減小，燈絲的溫度降低，因燈的電阻隨溫度的降低而減小，根據(jù)功率會偏大，因此發(fā)現(xiàn)測得的實際功率不等于其額定功率的四分之一。

（5）小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，由P=I2R可得，小燈泡的功率，小燈泡的功率P隨滑動變阻器阻值R增大時，電流減小，功率減小，故D正確為答案。

（6）沒有電壓表，所以應(yīng)將電阻與燈泡并聯(lián)，要使小燈泡正常發(fā)光，必須使燈泡兩端的電壓等于2.5V，根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等，當電阻兩端電壓為2.5V時，通過它的電流為，所以電流表的接法中既能直接單獨測出電阻的電流，又能間接測出通過燈泡的電流。

A．無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，所以A不正確；

B．電路無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，與A類似，所以B不正確；

C．電阻R與燈泡并聯(lián)，電流表可直接與電阻R串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使通過電流表的電流為，小燈泡正常發(fā)光；再斷開右邊的開關(guān)，閉合左邊的開關(guān)，電流表測干路電流，從而得出通過燈泡的電流，故C正確。

D．電流表的接法中無法直接單獨測出電阻的電流，故D不正確。

故C為答案。

（7）生活中的白熾燈與LED燈做對比，可知小明的結(jié)論不正確。

燈泡亮度還與燈泡的發(fā)光效率等因素有關(guān)，實際功率不是決定亮度的唯一因素，故不正確。