Question

【題目】在測定“小燈泡電功率”的實驗中，小明所在的實驗小組用的電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．可供選用的滑動變阻器R1和R2的最大阻值分別為10Ω、50Ω，他們所設計的實驗電路如圖A所示．
（1）在連接電路時，應該選用的滑動變阻器是（選填“R1”或“R2”）；
（2）請你用筆畫線代替導線，按照電路圖將實物電路補充完整（導線不能交叉）；
（3）移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖B所示），若他想測量小燈泡的額定功率，滑片應向（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為2.5V；
（4）小麗同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖C所示的圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是W．
（5）若考慮電表的電阻對測量的影響，則電功率的測量結果與真實值相比偏（選填“大”或“小”），其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）R2
（2）

如圖所示

（3）A
（4）0.5
（5）大；電壓表與燈泡并聯使電流表測量值I比真實值偏大
【解析】（1）燈泡正常工作時的電壓UL=2.5V，根據歐姆定律可得，此時電路中的電流約為： I= = =0.25A；
由串聯電路中總電壓等于各分電壓之和可知：滑動變阻器分壓U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
由于串聯電路中各處的電流相等，則滑動變阻器接入電路中的電阻約為：
R滑= = =14Ω＞10Ω，故滑動變阻器應選R2 ． （2）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯，由于燈泡正常工作時的電流約為0.25A，則電流表的量程為0～0.6A；所以電流表0.6的接線柱與開關的右接線柱相連，如下圖所示： （3）電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，燈泡兩端的電壓為2V；要測量小燈泡的額定功率，應增大燈泡兩端的電壓到2.5V，根據串聯電路的分壓特點可知，應減小滑動變阻器分得的電壓，即減小滑動變阻器接入電路的電阻，故滑片向A端移動；（4）由圖象可知，燈泡的額定電流為0.2A，燈泡的額定功率P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．（5）由電路圖知，電壓表并聯在燈泡兩端，電壓表的測量值U與真實值相等；而電流表測的是流過燈泡與流過電壓表的電流之和，電流表的測量值I比真實值大，因此由P=UI求出的測量值比真實值偏大．
所以答案是：（1）R2；（2）如上圖所示；（3）A；（4）0.5；（5）大；電壓表與燈泡并聯使電流表讀數．
【考點精析】利用探究用電器的電功率實驗對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知測量小燈泡功率的實驗中滑動變阻器的作用：（1）保護電路（2）改變燈泡兩端的電壓，進行多次測量．