Question

6．如图甲所示是聪聪同学“测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率”时连接的实验电路：

（1）同组的明明同学检查后发现，电路连接不正确，并且指出：只要改动一根导线的解法，就可以使电路连接正确，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路图连接正确；
（2）正确连接电路后，为了测量灯泡的额定功率，则他接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，记下此时的电流表示数I；
（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为0.75W；
（4）明明还用上述数据测出灯泡正常发光时的电阻，则他测出的电阻值比灯泡的实际电阻偏小（选填“偏大”“偏小”或“相同”）．

Answer 1

分析 （1）电压表应并联在灯的两端，变阻器与灯串联；
（2）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据P=UI测额定功率；
（3）根据电流表小量程读数，根据根据P=UI求额定功率；
（4）分析电流表的示数与通过灯的电流大小关系，根据欧姆定律讨论；

解答 解：（1）原图中，电压表串联在电路中，灯与变阻器并联，所以将灯右接线柱与电流表左接线柱之间的连线改接在电压表的左接线柱与灯的右接线柱之间即可，如下图所示；

（2）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据测量电功率的实验原理，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，记下此时的电流表示数I
（3）图乙中，电流表小量程分度值为0.02A，示数大小为0.3A，则灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）在改正后的电路中，电压表测灯的电压是准确的；虽然与灯并联的电压表的内阻很大，但仍会有电流I_V通过电压表，根据并联电路电流的特点，电流表的示数I等于通过灯的电流I_L与通过电压表的电流I_V之和，即I=I_V+I_L，灯的实际电阻R_实=$\frac{U}{{I}_{L}}$，而现在测量出的电阻R_求=$\frac{U}{I}=\frac{U}{{I}_{V}{+I}_{L}}$，因I＞I_L，所以，R_求＜R_实，即他测出的电阻值比灯泡的实际电阻偏小；
故答案为：（1）如上图所示；
（2）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，记下电流表示数I；
（3）0.75；
（4）偏小．

点评 本题测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，考查电路的连接、操作的过程、额定功率的计算，同时还涉及用伏安法测电阻大小实验中误差的分析，考查了学生对测量结果的评估能力，最后一问难度较大，认识到通过灯的电流与电流表示数不同是分析问题的关键所在．