Question

【题目】小明在实验室找到一个小灯泡，由于字迹模糊只能看清灯上标有“2.5V ×W”。他想知道小灯泡正常发光时的电功率是多少，于是设计如图甲所示的电路进行测量。

（1）小明的实验原理是________________

（2）在连接电路的过程中，小明发现电压表“0-3V”的量程坏了，在不更换电压表的前提下怎样继续完成实验？请你帮助小明完成实验，并用笔画导线完成图乙的电路连接_______。

（3）改进方案后，闭合开关，发现灯不亮，原因可能是___________________________（写出一条即可）

（4）排除故障后，调节滑片，发现电压表的示数为10V。此时应向_____移动滑片，直至电压表的示数为____V。

（5）调节好电压后，电流表的示数如图丙所示则小灯泡正常发光时的电功率为_____W。

（6）在初中物理，我们把电压表、电流表当做理想电表来处理。实际上电流表是有电阻的，电压表中也是有电流通过的，则按照小明的实验方案测出的小灯泡额定电功率和真实值相比_______（填“偏大、偏小或相等”）。

Answer 1

【答案】 灯座接触不良（滑动变阻器断路、电流表断路、灯座短路） 左 9.5V 0.6W 偏小

【解析】

（1）测量电功率的实验原理是：。

（2）小明发现电压表“0-3V”的量程坏了，在不更换电压表的前提下，只能换用电压表的大量程进行测量，根据图可知，电源为12V，根据串联电路的分压特点知，灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压为，此电压大于“0-15V”量程的一半，可以准确测量电压，故将电压表与滑动变阻器并联，连接乙图如下：

（3）改进方案后，闭合开关，发现灯不亮，可能电路断路，也可能灯座短路，则原因可能是：灯座接触不良、滑动变阻器断路、电流表断路、灯座短路。

（4）排除故障后，调节滑片，发现电压表的示数为10V，则此时灯泡两端电压为：，小于额定电压，根据串联电路的分压特点，此时应向左移动滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻变小，直至电压表的示数为，灯泡正常发光。

（5）调节好电压后，电流表的示数如图丙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02A，读数为0.24A，则小灯泡正常发光时的电功率为：

。

（6）由于电流表串联在电路中会分去一定的电压，根据串联电路的分压特点计算灯两端的电压时，忽略了此电压，所以根据得出的小灯泡电压（实际为灯泡和电流表的总电压）偏大，即灯泡两端的实际电压小于额定电压2.5V，故电流值偏小，根据知，按照小明的实验方案测出的小灯泡额定电功率和真实值相比偏小。