Question

【題目】為測定“額定電壓為2.5V的小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓保持不變．

（1）如圖甲所示，連接電路時開關應處于_____狀態．實驗時，若無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不亮，但電壓表有示數，電流表示數幾乎為零，則故障的原因可能是____-（選填“電流表與導線”或“燈泡與燈座”）接觸不良．

（2）故障排除后，閉合開關，變阻器滑片P在某處時，電壓表示數為2V，電流表示數如圖乙所示．若想測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片P向______端（選填“左”或“右”）移動．

（3）當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖丙所示，小燈泡的額定功率為_____W．在初中學習階段，我們通常把電流表的電阻近似看作0，把電壓表看作斷路，這是一種理想模型．實際上，電流表也有一定的阻值，電壓表中也有較小的電流，因此，我們用以上方法測出的小燈泡的額定功率比真實值偏_____ ．

（4）沒有電壓表，小軍找了一個阻值為10Ω的定值電阻R，設計了圖丁所示的電路圖也測出了小燈泡的功率．簡述實驗過程中需測量的物理量并用相應字母表示．

a．只閉合開關S1和S2，調節變阻器，使電流表示數為_____A時，小燈泡正常發光．

b．只閉合開關S1和S3，_______．

c．P燈= _____（用已知量和測量量表示）．

Answer 1

【答案】 斷開 燈泡與燈座 左 0.55 大 0.25 讀出電流表示數I 2.5V

【解析】（1）連接電路時，為保護電路開關應斷開；閉合開關，小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路中有斷路的地方，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，故障是燈泡與燈座接觸不良了；

（2）變阻器滑片P在某處時，電壓表示數為2V，小于燈泡額定電壓，應使電路中的電流增大，滑動變阻器的阻值應變小，滑片應向左端移動，直到電壓表示數等于額定電壓2.5V；

（3）當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖丙所示，此時電流表量程為0-0.6A，分度值為0.02A，電流表示數0.22A，故小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.22A=0.55W；因為電流表測量燈泡和電壓表中的電流之和，所以電流比真實值偏大，電壓等于真實值，根據P=UI知道，用以上方法測出的額定功率比真實值偏大；

（4）根據題意知道，小燈泡正常發光是的電流是：I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A；

故實驗步驟如下：

a．只閉合開關S1 和S2，調節變阻器，使電流表示數為0.25A時，小燈泡正常發光；

b．只閉合開關S1 和S3，讀出電流表示數I；

c．P燈=UI燈=2.5V（I-0.25A）。