Question

如图所示电路进行“测定小灯泡电功率”的实验．小明多测了几组小灯泡两端电压低时的数据，如下表所示．

小灯泡规格	电压表示数/V	电流表示数/A	灯泡亮度
额定电压U额=2.5V	0.5	0.06	不发光
	1.0	0.10	很暗
	1.5	0.14	较暗
	2.0	0.16	较亮
	2.5	0.20	正常发光
	2.8	0.22	很亮

（1）小灯泡的额定功率等于______．小灯泡正常发光时的电阻等于______．
（2）小明通过分析数据，得出一个关于电阻的猜想______．
（3）为了进一步验证这个猜想，小明选择一段钨丝，重新设计实验进行探究，探究的课题是______；在实验探究的过程中，可保持钨丝两端电压不变，改变______，观察通过钨丝的电流是否发生变化．
（4）小凤同学进行“测定小灯泡电功率”的实验，接线后，发现开关没有闭合，灯泡就已发光，电流表、电压表有示数，开关闭合后，灯泡反而熄灭，电压表示数减少为零，电流表示数变大，但没有超过量程，你认为他接线中出现的错误是：______．
（5）小红同学进行“测定小灯泡电功率”的实验，连接电路完毕并闭合开关，当调节变阻器滑片时，发现灯泡变亮时，电压表的示数减小，灯泡变暗时，电压表示数增大（器材是完好的）．想一想，怎样连接才会出现这种现象？______．

Answer

（1）从表中可以知道灯泡的额定电压和对应的电流，根据公式P=UI和R=算出灯泡的额定功率．
（2）导体的电阻大小的影响因素：材料、长度、横截面积和温度．根据表中数据分别计算出灯丝在不同电压下的电阻，再去分析灯丝电阻和灯泡亮度的关系，进一步找出灯丝的电阻和灯丝温度的关系．
（3）设计实验时要注意用到控制变量法，控制电压不变，来改变钨丝的温度，看钨丝中的电流是否发生变化，来判断钨丝的电阻是否随温度的变化而发生变化．
（4）（5）故障的分析可以采用“排除法”；根据电流表、电压表以及小灯泡的不同现象逐个分析．
【解析】
（1）从表中数据可以知道：U额=2.5V，I=0.2A
灯泡的额定功率为：P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W；
灯泡的电阻为：R===12.5Ω；
（2）灯泡不发光时的电阻：R1==8.3Ω，
灯泡发光很暗时的电阻：R2==10Ω，
灯泡发光较暗时的电阻：R3==10.7Ω，
灯泡发光较亮时的电阻：R4==12.5Ω，
灯泡发光正常时的电阻：R5==12.5Ω，
灯泡发光很亮时的电阻：R6==12.7Ω，
由以上数据可以看出：从灯泡不发光到灯泡很亮的过程中灯丝电阻是不断增大的；灯泡越亮灯丝的温度越高，电阻越大，即灯丝的电阻随着温度的升高而增大．
（3）从上面的分析中可以看出：灯丝的电阻变化可能与灯丝的温度变化有关．所以本次实验探究的课题应该是：导体电阻跟导体的温度是否有关．
导体的电阻大小要通过观察导体中电流的大小来判断，而影响到电流大小的因素还有导体两端的电压高低，因此在做实验时要用到控制变量法，即控制导体两端的电压不变，改变钨丝的温度，通过观察钨丝的电流是否发生变化，来判断钨丝的电阻是否发生变化．
（4）开关未闭合灯泡就发光，说明开关没有与灯泡串联；闭合开关，灯泡熄灭，电流表有示数，说明除灯泡以外的电路是通路．由此可知，开关与灯泡并联．
（5）如果电压表与电源并联，示数不变；如果电压表与灯泡并联，灯泡变亮时，电压表示数增大，灯泡变暗时，电压表示数变小．事实与这两种情况都不符，所以是电压表与滑动变阻器并联．
 故答案为：（1）0.5W；12.5Ω；
（2）灯丝的电阻随着温度的升高而增大；
（3）导体电阻跟导体的温度是否有关；钨丝温度；
（4）把开关S并联接在灯泡的两端；
（5）把电压表并联在变阻器的两端．