Question

14．在測量“小燈泡電功率”的實驗中，小明的實驗小組用的電源電壓為4.5V，燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω．

（1）請你用筆畫線代替導線，在圖甲中將實物電路補充完整．（導線不能交叉）
（2）連好電路，閉合開關后，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖乙），若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為2.5V．
（3）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，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（4）實驗結束后，小明整理實驗器材時，發(fā)現滑動變阻器的BP部分比PC部分溫度高（選填“高”或“低”）．
（5）查閱有關資料后得知，電壓表工作時，其實內部有微弱電流通過，據此分析，所測量的額定功率偏大（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值確定電流表的量程；
（2）燈在額定電壓下正常工作，根據電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數，比較電壓表的示數與燈泡的額定電壓大小，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理，確定滑動變阻器滑片移動的方向；
（3）從圖象中查得額定電壓下的額定電流，根據P=UI計算額定功率．
（4）根據焦耳定律進行分析；
（5）根據并聯(lián)電路電流的規(guī)律分析．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓等于額定電壓U_L=2.5V，根據歐姆定律可知此時電路電流約為：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選用小量程與燈串聯(lián)；如下所示：

（2）電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，電壓為2V；要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2V增大到2.5V，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，根據分壓原理，變阻器連入電路中的電阻要變小，滑片向B端移動，使電壓表的示數為2.5V；
（3）從圖象得知，燈泡在2.5V下的電流為0.2A，燈泡的額定功率：
P_額=U_額I_額=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）電阻絲BP部分與金屬植PC部分串聯(lián)，電流相等，并且BP部分比PC部分電阻大，根據焦耳定律Q=I²Rt可知，在通電時間相等的情況下，BP部分產生的熱量多，BP部分比PC部分溫度高；
（5）電壓表工作時，其實內部有微弱電流通過，根據并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數I=I_L+I_表，大于通過燈的實際電流，而電壓表測量的電壓是準確的，故根據P=UI求得的額定功率偏大．
故答案為：（1）如上所示；（2）B；（3）0.5；（4）高；（5）大．

點評 本題測量小燈泡電功率，考查電路的連接、操作過程、額定功率的計算、焦耳定律的應用及誤差的分析．