Question

【题目】在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，他们所设计的实验电路如图A所示．
（1）在连接电路时，应该选用的滑动变阻器是（选填“R1”或“R2”）；
（2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整（导线不能交叉）；
（3）移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图B所示），若他想测量小灯泡的额定功率，滑片应向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图C所示的图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是W．
（5）若考虑电表的电阻对测量的影响，则电功率的测量结果与真实值相比偏（选填“大”或“小”），其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）R2
（2）

如图所示

（3）A
（4）0.5
（5）大；电压表与灯泡并联使电流表测量值I比真实值偏大
【解析】（1）灯泡正常工作时的电压UL=2.5V，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流约为： I= = =0.25A；
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知：滑动变阻器分压U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
由于串联电路中各处的电流相等，则滑动变阻器接入电路中的电阻约为：
R滑= = =14Ω＞10Ω，故滑动变阻器应选R2 ． （2）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，由于灯泡正常工作时的电流约为0.25A，则电流表的量程为0～0.6A；所以电流表0.6的接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示： （3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，灯泡两端的电压为2V；要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压到2.5V，根据串联电路的分压特点可知，应减小滑动变阻器分得的电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片向A端移动；（4）由图象可知，灯泡的额定电流为0.2A，灯泡的额定功率P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．（5）由电路图知，电压表并联在灯泡两端，电压表的测量值U与真实值相等；而电流表测的是流过灯泡与流过电压表的电流之和，电流表的测量值I比真实值大，因此由P=UI求出的测量值比真实值偏大．
所以答案是：（1）R2；（2）如上图所示；（3）A；（4）0.5；（5）大；电压表与灯泡并联使电流表读数．
【考点精析】利用探究用电器的电功率实验对题目进行判断即可得到答案，需要熟知测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用：（1）保护电路（2）改变灯泡两端的电压，进行多次测量．