Question

【题目】在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为5Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．

（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；要求滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大．

（2）小明正确连好电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数很大．请指出故障的原因 ．

（3）某次实验中电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则此时小灯泡的实际功率为 W．要测量小灯泡的额定功率，正确的操作为： ，最后利用公式求出额定功率．

（4）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了 ．

（5）如果考虑电流表和电压表的内阻，计算出的电功率大小跟真实值比，是 的（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

【答案】（1）如图所示

（2）小灯泡断路；（3）0.51；向A端移动滑片，直到电压表示数为2.5V；

（4）测出小灯泡在不同电压下的实际功率；（5）偏大

【解析】

试题分析：（1）根据灯的额定电压和灯正常工作时通过的电流确定电表的量程，注意电表正负接线柱和滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大，选出滑动变阻器的下接线柱；

（2）灯泡不亮说明某处断路或灯短路，电压表有示数，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，说明灯泡断路，电流表无示数说明是某处断路或电流表短路；

（3）进行电流表、电压表的读数时，注意量程和分度值，将电压值和电流值代入公式P=UI计算出实际功率；根据分压原理，在串联电路中，电阻越大分得的电压越多；当灯的实际电压为额定电压时，灯正常发光；

（4）改变小灯泡两端的电压，小灯泡的电功率随着发生变化，这样做是为了测出不同电压下的电功率．

（5）根据电压表与电流表所测量的量，分析电压与电流的测量值与真实值间的关系，然后判断电功率的测量值与真实值间的关系．

解：（1）因灯的额定电压为2.5V，所以电压表选小量程0～3V，灯正常工作时的电流I===0.5A，电流表也选小量程0～0.6A，将滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大，所以滑动变阻器接左下接线柱；

如图所示：

（2）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路，电路中发生的故障可能是小灯泡断路；

（3）图乙电压表示数为1.5V，图丙电流表示数为0.34A，灯泡的实际功率P=UI=1.5V×0.34A=0.51W；

此时电压表示数为1.5V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡的电压，电源电压不变，则应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压知识可知，应减小变阻器接入电路的阻值，所以应向A端移动滑片，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V；即正确的操作为：向A端移动滑片，直到电压表示数为2.5V．

（4）改变小灯泡两端的电压小灯泡的实际功率随之发生变化，改变小灯泡两端电压，是为了测出不同电压下小灯泡的实际功率．

（5）由电路图知，电压表并联在灯泡两端，电压表测得的电压是准确的；电流表测的是灯泡与电压表的总电流，电流表测得的电流偏大；因此，由P=UI求出的功率测量值比真实值偏大；

故答案为：

（1）如图所示

（2）小灯泡断路；（3）0.51；向A端移动滑片，直到电压表示数为2.5V；

（4）测出小灯泡在不同电压下的实际功率；（5）偏大．