Question

17．在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小明同學選取了一個標有“3.8V”、額定功率 約為1.5W的小燈泡和必要的實驗器材．電源電壓為6V，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”．小明設計的實驗電路圖如圖甲所示．
（1）請用筆畫線代替導線將圖乙中電路器材按照圖甲電路圖連接成完整電路．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移至b（選填“a”或”b”）端．
（3）小明調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V，此時電流表的示數如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為1.596W．
（4）考慮到實際電壓表和電流表并非理想電表，故測算得出的小燈泡電功率與其額定電功率相比將偏大（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）由圖甲分析電路結構，根據燈泡的額定電壓確定電壓表量程，由P=UI計算燈泡正常工作時的電流確定電流量程，由此連接實物；
（2）為了保護電路，閉合開關前，滑片應滑到最大值處；
（3）由圖丙，讀出燈泡正常發(fā)光的電流，由P=UI計算燈泡的額定功率；
（4）由圖根據電壓表和電流表所測電壓和電流，由P=UI分析所測功率偏大還是偏�。�

解答 解：
（1）由圖甲知，燈泡與滑動變阻器R_Pb部分并聯，燈泡的額定電壓3.8V，所以電壓表與燈泡并聯，且使用0-15V量程，
電流表與燈泡串聯，由P=UI可得燈泡正常發(fā)光的電流約為：I=$\frac{P}{{U}_{額}}$=$\frac{1.5W}{3.8V}$≈0.39A，所以電流表使用0-0.6A量程．實物連接如圖所示：
；
（2）為了保護電路，開關閉合前應使燈泡的電壓和電流最小，應變阻器串聯入電路的電阻最大，由圖可知，應將變阻器的滑片滑到b湍；
（3）電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖丙可知，燈泡正常發(fā)光時通過它的電流（額定電流）為0.42A，
所以燈泡的額定功率：P_額=U_額I_額=3.8V×0.42A=1.596W；
（4）由電路圖知，電壓表測的是燈泡兩端電壓，電流表測的是燈泡與電壓表的電流之和，所測電流比燈泡正常發(fā)光電流大，由P=UI可知得出的小燈泡電功率與其額定電功率相比偏大．
故答案為：（1）見上圖；（2）b；（3）1.596；（4）偏大．

點評 本題測燈泡功率的實驗，考查了電路的連接、實驗注意事項、電流表的讀數、功率的計算和誤差的分析等．電表的讀數要注意量程和分度值，視線與刻度面垂直．