Question

16．小楊同學(xué)利用圖所給實(shí)驗(yàn)器材“測(cè)定小燈泡的額定功率”，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω．

（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI．
（2）電路連接中有一處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)你在錯(cuò)誤導(dǎo)線上打“×”，并在原圖中畫出正確的電路連線．
（3）電路正確連接后，閉合開關(guān)，小楊發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表示數(shù)接近電源電壓，出現(xiàn)故障的可能原因是B．
A．燈泡短路     B．燈泡開路 C．電壓表短路D．電流表開路
（4）小楊同學(xué)排除故障后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，同時(shí)眼睛應(yīng)注視B．
A．小燈泡亮度      B．電壓表示數(shù)      C．電流表示數(shù)     D．滑動(dòng)變阻器滑片
（5）移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是1.14W．本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓的作用．
（6）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小楊同學(xué)也對(duì)小燈泡的電阻進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是在變化的，這是因?yàn)闊艚z電阻會(huì)隨溫度的變化而改變；他把幾次實(shí)驗(yàn)算出的電阻值加起來求平均值，達(dá)到減小誤差的目的，這種做法是不合理的（填“合理”或“不合理”）．
（7）若實(shí)驗(yàn)中電壓表內(nèi)阻并非無窮大，考慮到內(nèi)阻對(duì)電路的影響，則由上述方案測(cè)得的小燈泡的額定功率將比真實(shí)值偏大（填“偏大”、“不變”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI；
（2）實(shí)驗(yàn)中電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程；
（3）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數(shù)，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因；
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡才會(huì)正常發(fā)光時(shí)，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率；
（5）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，即由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率；
（6）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度變化而變化；燈泡在不同電壓下的電阻不同，求不同電壓下電阻的平均值沒有意義；
（7）根據(jù)實(shí)物圖分析電表所測(cè)燈泡的電壓和電流值的情況，從而分析誤差情況．

解答 解：
（1）測(cè)定小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)原理是：P=UI；
（2）實(shí)驗(yàn)中電壓表與燈泡并，燈泡額定電壓3.8V，所以電壓表應(yīng)使用0-15V量程，由此修改電路如圖所示：

（3）正確連好電路，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路發(fā)生，電壓表有示數(shù)，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的原因是燈泡斷路，故選B；
（4）為使燈泡正常發(fā)光，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止，故選B；
（5）根據(jù)圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
由（4）可知，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還能調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓；
（6）由于燈絲電阻受溫度影響，隨溫度的變化而變化，燈泡電阻是在變化的；燈泡在不同電壓下的電阻不同，求燈泡不同電壓下電阻的平均值的做法是錯(cuò)誤的；
（7）電壓表內(nèi)阻雖然大，但仍有電流通過電壓表．由實(shí)物圖可知，電壓表與燈泡并聯(lián)，所測(cè)就是燈泡兩端電壓，但電流表所測(cè)的是燈泡和電壓表上的電流之和，即電流表示數(shù)偏大，
由P=UI可知所測(cè)額定功率比真實(shí)值偏大．
故答案為：（1）P=UI；（2）見上圖；（3）B；（4）B；（5）1.14；調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓；（6）溫度；不合理；（7）偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物連接、故障判斷、實(shí)驗(yàn)操作、電表計(jì)數(shù)及功率計(jì)算等，考查知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)．同時(shí)要學(xué)會(huì)根據(jù)電路特點(diǎn)分析電流表的內(nèi)接和外接法造成的實(shí)驗(yàn)誤差情況．