Question

14．在測(cè)量“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明的實(shí)驗(yàn)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(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在圖甲中將實(shí)物電路補(bǔ)充完整．（導(dǎo)線不能交叉）
（2）連好電路，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙），若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）小麗同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明整理實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的BP部分比PC部分溫度高（選填“高”或“低”）．
（5）查閱有關(guān)資料后得知，電壓表工作時(shí)，其實(shí)內(nèi)部有微弱電流通過(guò)，據(jù)此分析，所測(cè)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(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)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(jù)電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數(shù)，比較電壓表的示數(shù)與燈泡的額定電壓大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理，確定滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)的方向；
（3）從圖象中查得額定電壓下的額定電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．
（4）根據(jù)焦耳定律進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)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(shí)的電壓等于額定電壓U_L=2.5V，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)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(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，根據(jù)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(dòng)，使電壓表的示數(shù)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(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，在通電時(shí)間相等的情況下，BP部分產(chǎn)生的熱量多，BP部分比PC部分溫度高；
（5）電壓表工作時(shí)，其實(shí)內(nèi)部有微弱電流通過(guò)，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)I=I_L+I_表，大于通過(guò)燈的實(shí)際電流，而電壓表測(cè)量的電壓是準(zhǔn)確的，故根據(jù)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(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡電功率，考查電路的連接、操作過(guò)程、額定功率的計(jì)算、焦耳定律的應(yīng)用及誤差的分析．