Question

15．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω，有兩個(gè)規(guī)格為“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器，電源電壓為6V．
（1）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格為“50Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器．
（2）將圖甲中的實(shí)物電路連接完整，并在圖乙的線框內(nèi)畫(huà)出電路圖．
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在某一位置時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示為0.24A，此時(shí)小燈泡的電功率小于（選填“大于”或“小于”）額定功率．
（4）用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測(cè)量電阻，若考慮電壓表的分流作用，那么測(cè)量值要比真實(shí)值小（選填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈的額定電流，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合歐姆定律求燈正常發(fā)時(shí)變阻器連入電路中的電阻，從而確定變阻器的規(guī)格；
（2）變阻器按一上一下接入電路中，由燈正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表選用的量程與變阻器串聯(lián)；
（3）由圖中電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)過(guò)燈的電流隨電壓的增大（減�。┒�增大（減小），比較此時(shí)燈的實(shí)際電壓與燈的額定電壓的大小，根據(jù)P=UI，確定小燈泡的電功率與燈的額定功率的關(guān)系；
（4）電壓表與電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)量準(zhǔn)確；根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，判斷通過(guò)電阻的電流與電流示數(shù)的大小，根據(jù)歐姆定律的變形公式：R=$\frac{U}{I}$確定測(cè)量值與真實(shí)值的大�。�

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為6V，正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω，
由歐姆定律可得，燈正常發(fā)光時(shí)的電流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈正常發(fā)光時(shí)變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由歐姆定律可得，變阻器連入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，
所以，選用”50Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器；
（2）變阻器按一上一下接入電路中，因燈正常發(fā)光時(shí)的電流為0.25A，故電流表選用小量程與變阻器串聯(lián)，如下所示：

（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在某一位置時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示，圖中電流表選用小量程，其示數(shù)為0.24A，小于燈的額定電流；因通過(guò)燈的電流隨電壓的增大（減�。┒�增大（減小），故此時(shí)燈的實(shí)際電壓也小于燈的額定電壓，根據(jù)P=UI可知，小燈泡的電功率小于燈的額定功率；
（4）用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測(cè)量電阻，電壓表與電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)量準(zhǔn)確；根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過(guò)電阻的電流小于電流表示數(shù)，即測(cè)得的電流偏大；若考慮電壓表的分流作用，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，那么測(cè)量值要比真實(shí)值小．
故答案為：（1）“50Ω 2A”；（2）如上圖所示；（3）0.24；小于；（4）�。�

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡電功率，考查器材的選擇、電路的連接、電流表讀數(shù)及功率大小的比較，同時(shí)也考查了測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中的誤差分析．