小明同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验,所用灯泡的额定电压是2.2V.
【设计实验】
如图是他实验的电路,但连接不完整,请你给帮他完成电路的连接.
【进行实验与收集数据】
(1)电路连接完整后,当向右移动变阻器的滑片P时,电压表的示数将________,电流表的示数将________.(填变化情况)
(2)实际实验的有关记录与计算如下表:
| 表一 | |||
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压(V) | 2.20 | 1.50 | 2.50 |
| 电流(A) | 0.22 | 0.16 | 0.24 |
| 功率(W) | 0.484 | 0.24 | 0.60 |
| 表二 | |||
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压(V) | 2.20 | 1.50 | 2.50 |
| 电流(A) | 0.22 | 0.16 | 0.24 |
| 灯丝电阻(Ω) | 10.00 | 9.38 | 10.42 |
【评估与交流】
根据他观察的现象和表一的实验数据分析,可得出一些什么结论呢?请说出两点(这两点的意思应不同):
①________;②________.
对表二中三次计算的灯丝电阻不一样,请你对此作出可能性的解释:________.
试题答案
解:灯泡的额定电压为2.2V,所以电压表选择0~3V量程,并与灯泡并联;滑动变阻器已经连接了B接线柱,上端连接C或D都可以.
(1)向右移动滑动变阻器滑片时,变阻器接入电路电阻减小,整个电路电阻减小,电源电压不变,所以电路电流增大,电流表示数增大;串联电阻两端电压与其阻值成正比,滑动变阻器接入电路电阻减小,两端电压相应减小,所以灯泡两端电压增大.
(2)实验的目的是测量灯泡的功率,由表一数据知:灯泡两端电压越高,灯泡实际功率越大.所以结论之一为:灯泡两端电压越大,功率越大;实验过程中同时观察到,灯泡实际功率越大,灯泡亮度越大.所以结论二为:灯泡功率越大,亮度越大.
对灯丝来说,材料、长度、横截面积都不变.亮度越大,电阻越大,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大.
故答案为:
实物连接见右图:
(1)变大; 变大
(2)①灯泡两端电压越大,功率越大;
②功率越大灯越亮
可能电阻与温度有关.
试题解析
连接实物图时,应注意电流表、电压表量程及电流方向,滑动变阻器要采用“一上一下”的接法;
(1)电压表示数的变化与连接位置和电路电阻变化有关,电流表的示数变化与电路电阻的变化有关;
(2)根据实验数据总结实验结论,应从实验目的和实验现象两方面分析.灯丝电阻不同的原因,应该从影响电阻的因素去分析.
点评:滑动变阻器滑片位置变化,引起灯泡两端电压变化,有两种分析方法:串联电阻的分压作用,滑动变阻器两端电压增大,灯泡两端电压一定减小;利用欧姆定律的变形公式U=IR,灯泡电阻不变,电流增大,电压升高.
