第30届全国物理竞赛决赛实验试题
实验题目二“研究小灯泡的发光问题”题解与评分标准
【问题1】确定灯泡灯丝温度与电阻的关系（18分）11设计出确定环境温度下灯泡灯丝电阻R0的路线图（3分）（若申请了提示卡1，扣除6分）测量原理电路图如图1所示。
线路图评分标准：（1）电路原理正确2分（2）元件符号使用正确05分，连线无断点05分。12简述测量原理及步骤（6分）测量原理（45分）：通过测量在环境温度（室温）下灯泡的灯丝电阻，由公式TaR083计算得出a，即可确定灯泡的灯丝温度与其电阻的关系。小灯泡由于其通电之后的热效应，其环境温度下的电阻不能直接测量。（在原理部分，可能出现以下三种答案）答案1利用小功率下的灯丝电阻与电功率关系外推到零功率的情况下获得，此部分测量线路如图1所示。图中R1为电位器，R2为标准电阻，L是小灯泡。记录灯丝电压及标阻电压，从而获得灯丝电阻与其电功率的关系，画出他们的关系曲线，外推到功率为零即可获得环境温度下的电阻。为测出环境温度下的灯丝电阻，可不必进行大功率范围的测量，只测量小功率下的即可。
f答案2利用低电流下的灯丝电阻与电流关系外推到零电流的情况下获得，此部分测量线路如图1所示。图中R1为电位器，R2为标准电阻，L是小灯泡。记录灯丝电压及标阻电压，从而获得灯丝电阻与其电流的关系，画出他们的关系曲线，外推到电流为零即可获得环境温度下的电阻。为测出环境温度下的灯丝电阻，可不必进行大电流范围的测量，只测量小电流下的即可。答案3利用低电压下的灯丝电阻与电压关系外推到零电压的情况下获得，此部分测量线路如图1所示。图中R1为标准电阻，L是小灯泡。记录灯丝电压及标阻电压，从而获得灯丝电阻与其电压的关系，画出他们的关系曲线，外推到电压为零即可获得环境温度下的电阻。为测出环境温度下的灯丝电阻，可不必进行大电压范围的测量，只测量低电压下的即可。原理部分评分标准：（1）a，1分（2）①由于小灯泡的热效应直接与其电功率相对应，因此用功率为零来明确需要测量室温下的电阻，利用测量到的室内温度和电阻来确定
获得室温下的电阻较为合理，得3分。②当功率为零时，电流或者电压也会为零，因此解法2和3也有道理。但鉴于灯丝电阻与电流、电压呈现明显的非线性；受测量仪器精度限制，小电流（或低电压）区域的数值误差大。因此利用电流（或电压）外推方法不可取解法2和3得2分。（3）此部分只测量小功率范r