Question

17．在“测量小灯泡（额定电压 2.5V）额定功率”实验中．
（1）连接电路时，开关应当断开．
（2）小明将实物连接成如图1所示电路，其中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”并改正．
（3）实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误，如果出现：电流表示数较大，电压表示数为0的现象．其错误属于C．
A．电流表的正负接线柱接反
B．电压表的量程选小了
C．电灯处发生了短路
D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
（4）排出故障后，继续实验，如图2示数是小灯泡的正常发光时的电流，此时小灯泡的额定功率为0.75W；
（5）小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率，她用同一套器材同时做了三次实验，测得的数据及计算如下表：

实验序号	电流示数/A	额定功率/W	额定功率的平均值/W
1	0.34	0.85	P=$\frac{（0.85+0.80+0.75）}{3}$=0.80
2	0.32	0.80
3	0.30	2.584

①小华三次测得功率有差异的主要原因是电流不同，灯丝电阻会发生变化，所以功率不同．
②小华这样处理数据的方法是否正确？答：正确，可以减小误差．
（6）当器材不全时，还可以进行特殊的电路设计，测量小灯泡的电功率，图3中所示的电路中，不能测出“2.5V”小灯泡额定功率的是B．

Answer 1

分析 （1）在连接电路的过程当中开关应处于断开状态．
（2）电压表应该和灯泡并联，测量灯泡两端的电压．
（3）灯泡短路时，电路总电阻较小，电路电流较大，与待测电阻并联的电压表示数为零，据此分析电路故障原因．
（4）已知灯泡的额定电压，要测量灯泡的额定功率，必须使灯泡两端电压等于额定电压；读取电流表的示数时，要明确电流表选择的量程和对应的分度值；已知灯泡的额定电压和对应的电流，利用公式P=UI计算灯泡的额定功率；
（5）①灯泡在额定电压下的功率是额定功率．
②很多物理实验都需要多次测量求平均值，有的为了求平均值减小误差，有的为了找到更普通的规律．
（6）小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U₀已知，关键是测出额定电流．分别分析每个电路的开关及电流表或电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流．

解答 解：
（1）连接电路的过程中，开关应处于断开状态；
（2）电压表应该和灯泡并联，测量灯泡两端的电压．
改正后的电路图如右图所示：
（3）灯泡发生了短路，电路电阻较小，电路电流较大，电压表示数为零，故C正确；
（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）①此实验虽做了三次，采用的是同一只灯泡，但电流不同，灯丝电阻会发生变化，所以功率不同；
②测量灯泡的额定功率时，两端电压为额定电压，但由于电压表量程太大，导致读数出现误差，从而造成电功率数值出现不同，所以取平均值的做法是正确的，目的是利用多次测量减小误差．
（6）A、变阻器、灯泡与定值电阻串联，通过调节变阻器使电压表V₁示数为2.5V，读出电阻两端的电压，则根据欧姆定律和串联电路的电流特点即可求出灯泡的额定功率，故符合题意；
B、变阻器与灯泡串联，通过调节变阻器是电压表V₁示数为2.5V，电压表V₂测量变阻器两端的电压，由于变阻器连入电路的阻值未知，故无法求出灯泡的额定功率，故不合题意；
C、灯泡与定值电阻并联然后与变阻器串联，通过调节变阻器使电流表A₂示数为0.25A，则根据欧姆定律可知并联电路两端的电压为2.5V，即灯泡正常工作，读出电流表A₁示数，即为灯泡正常工作时的电流，利用P=UI即可求出额定功率，故C符合题意；
故答案为：（1）断开；（2）如上图；（3）C；（4）0.75；（5）灯丝电阻会发生变化，所以功率不同；正确，可以减小误差；（6）B．

点评 本实验考查了连接实物图、电路故障分析、电表读数、额定功率的测量、进行多次测量的目的等问题，涉及的知识点较多，综合性强．