Question

17．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω 1A”．

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線甲甲圖中未完成的實(shí)物電路連接完整；
（2）連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路
中發(fā)生的故障是小燈泡短路（選填“小燈泡斷路”或“小燈泡短路”）；
（3）排除故障后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)移到B（選填“A”或“B”）端，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑片P使燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是0.6W；
（4）某同學(xué)還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻R的阻值不能大于25Ω．
（5）實(shí)際測(cè)量時(shí)，電壓表和電流表是有電阻的，若要考慮電壓表和電流表的電阻，則電功率測(cè)量值比真實(shí)值偏大．（選填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物電路圖．
（2）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（3）根據(jù)電路圖確定滑片的位置；由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)，再由P=UI求出燈泡額定功率．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題．
（5）根據(jù)電路圖分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）測(cè)燈泡電功率，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，電流表測(cè)電路電流，燈泡額定電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選0～0.6A量程，燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選0～3V量程，把滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，實(shí)物電路圖如圖所示：

（2）燈泡不發(fā)光，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的，電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為零，則燈泡發(fā)生短路．
（3）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前應(yīng)把滑片置于B端；電流表量程為0～0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.24A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）電源電壓為6V，電阻兩端電壓為2V，滑動(dòng)變阻器分壓為4V，是定值電阻兩端電壓的兩倍，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍，滑動(dòng)變阻器最大阻值為50歐姆，因此定值電阻最大阻值為25歐姆．
（5）由電路圖可知，電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表測(cè)通過燈泡與電流表的電流，電流測(cè)量值偏大，由P=UI可知，功率的測(cè)量值偏大，測(cè)量值大于真實(shí)值．
故答案為：（1）實(shí)物電路圖如圖所示；（2）小燈泡短路；（3）B；0.6；（4）25；（5）偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、求燈泡功率等問題，連接電路圖時(shí)要注意電表量程的選擇；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．