Question

在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用的电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，小灯

在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用的电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，小灯泡两端允许加的最大电压为小灯泡额定电压的1.2倍．（温度越高小灯泡电阻越大）（1）小明已连接的部分电路如图所示，接下来小明将根据______确定了电压表的量程．（2）从图中可看出，小明正确地把电流表小量程接入了电路．请写出小明确定用电流表小量程的分析与论证过程．（3）画出实验用的表格，表中要有必要的信息．（4）假设小刚所用的滑动变阻器最大电阻为5Ω，其他器材与小明的相同，小刚能否完成该实验并说明理由．（5）小刚想接着探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器．请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足：①______；②______．

Answer 1

（1）由已知条件知，电压表与灯泡并联，灯泡两端的最大电压为额定电压的3倍，则U=IR=1.2×2.5V=3V，灯两端的最大电压是3V，所以电压表可选择0～3V的量程；
（2）小灯泡正常工作时，电阻为R₀=

2.5V

0.25A

=10Ω．当小灯泡两端最大电压为U=1.2×2.5=3V时，如果电阻不变，通过小灯泡的电流为I=

3V

10Ω

=0.3A
由于温度升高，小灯泡的电阻要大于10Ω，实际通过小灯泡的电流I′＜0.3A＜0.6A，所以电流表接小量程；
（3）将电压表与灯泡并联，如图所示：

（4）滑动变阻器最大电阻为5Ω．设小灯泡正常工作，电阻为10Ω，小灯泡两端的最小电压为U=IR=

4V

10Ω+5Ω

×10Ω=2.6V．
由于温度升高电阻增大，实际小灯泡电阻要大于10Ω，小灯泡两端的实际电压U′＞2.6V，无法使小灯泡正常发光，所以无法完成该实验．
（5）若用定值电阻来替换滑动变阻器，则操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻；
同时不易比较亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长，不易比较灯泡的亮暗程度．
故答案为：（1）小灯泡两端的最大电压；（2）论证过程如上所示；（3）见上图；（4）不能；灯泡两端的最小电压大于其额定电压；（5）①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻；②不易比较亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长．