Question

在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电路如图1所示，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源为两节干电池．
（1）该实验依据的原理是______．
（2）用笔画线代替导线，将图2中的元件连成符合这个实验要求的电路（连线不能交叉）．
（3）在连接电路时，开关应______，在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于最______ 端 （依据电路图填“左”或“右”）．
（4）李明同学连接好实物，刚一试触，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种情况的原因可能是______
A．电流表的正负接线柱接反了       B．待测电阻的绕线断了
C．线路接错了，某处发生了短路      D．无法判断
（5）李明同学在同学们帮助下排除了故障，开始进行实验，他将滑动变阻器滑片移到某位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图3所示，则此时小灯泡中电流是______A，小灯泡的电阻是______Ω，小灯泡额定功率是______W．

次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.28		0.31
亮度	增加
电功率P/W
功率的平均值

（6）这次实验李明共测得三组数据，并记录在上表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况．请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：
①小灯泡亮度变化规律是______；
②此表的设计还存在一个不足之处，请写出______．
（7）除了表格中列出的数据和现象外，你还有什么新发现：______．

Answer

（1）伏安法测灯泡功率的原理是用电流表测出通过灯泡的电流，用电压表测出灯泡两端的电压，然后由电功率公式P=UI求出灯泡的功率．
（2）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；根据欧姆定律求出小灯泡的电流确定电流表的量程，且与灯泡串联，注意电表的正负接线柱的连接；滑动变阻器的接线柱要一上一下的串联在电路中，根据电流流向法连接实物图．
（3）根据连接实物电路的正确方法进行分析，即在连接电路时，开关应断开，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（4）使用电流表时，被测电路的电流不能超过电流表的量程，如果测量的电流超过电流表的量程，指针就会摆过较大的位置．
（5）根据电流表的量程和分度值，读出电流表的示数，然后由R=求出灯泡阻值，由P=UI求出灯泡的额定功率．
（6）由表中所示可得灯泡亮度的变化与UI的积可知灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，因为灯泡的阻值与温度有关，所以灯泡的功率是变化的不能求平均值．
（7）表格中已列出电压及电流，可以推导电阻的变化，故可判出结果．
【解析】
（1）测定小灯泡的电功率的实验原理是P=UI．
（2）灯泡的额定电压为2.5V，所以小灯泡分得的最大电压为3V，电压表量程选0～3V，且与灯泡并联；灯泡的额定电流约为 I===0.25A，所以电流表选0～0.6A的量程，且与灯泡串联，注意电表的正负接线柱的连接；滑动变阻器的接线柱要一上一下的串联在电路中，根据电流流向法依次连接实物图．

（3）为了保护电路，所以在连接电路时，开关应断开，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即右端；
（4）试触时指针会偏转较大的幅度，说明通过电流表的电流超过电流表的量程，所以原因可能是线路接错了某处发生了短路或者电流表接入电路的量程过小时，故选C．
（5）电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以灯泡的额定电流I=0.3A，灯泡电阻R===8.33Ω；灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（6）灯泡的亮度在电压与电流的积越大时灯泡越亮；
此表的设计存在的不足之处是：不能求功率的平均值．
（7）由欧姆定律得：灯泡电阻依次为：7.14Ω，8.33Ω，9.68Ω，故随通电时间的变化灯丝的温度改变，灯泡的阻值也发生变化，即灯泡的电阻与温度有关．
故答案为：（1）P=UI；（2）电路图如图所示；（3）断开；右；（4）C；（5）0.3；8.3；0.75；（6）电压与电流的积越大时灯泡越亮；（7）灯泡的电阻与温度有关．