Question

12．小華做測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)（小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，電阻約10Ω）．
（1）如圖甲所示，電源為兩節(jié)新干電池，小華所接的實(shí)驗(yàn)電路存在連接錯(cuò)誤，但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線(xiàn)，即可使電路連接正確．請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線(xiàn)上打“x”，并用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)畫(huà)出正確的接法

（2）電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表也有示數(shù)．則可能原因是燈的實(shí)際功率過(guò)�。�
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡達(dá)到額定功率，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.6 W．
（4）小華在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不小心將燈泡的燈絲燒斷了，此時(shí)會(huì)觀察到電壓表的示數(shù)發(fā)生的變化是電壓表示數(shù)增大到3V．
（5）做完此實(shí)驗(yàn)后，小華還想測(cè)量一只阻值約為數(shù)百歐的電阻R_x的阻值，與其他同學(xué)討論后，她通過(guò)增加一電阻箱R₀（0～9999ΩA）、定值電阻（200Ω2A）、單刀雙擲開(kāi)關(guān)等器材，設(shè)計(jì)出了A、B兩種方案，如圖丙所示．在A、B兩種方案中，方案B可以讓測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，理由是可以多次測(cè)量取平均值．（電表為理想電表）

Answer 1

分析 （1）分析原電路的連接錯(cuò)誤之處并改正；
（2）燈的亮度取決于燈的實(shí)際功率，電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表有示數(shù)，電流表也有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，燈不亮度可能是通過(guò)燈的電流過(guò)小的原因；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光；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)，由P=UI求小燈泡功率；
（4）分析燈泡的燈絲燒斷了后電路的連接回答；
（5）方案A通過(guò)R_x與R串聯(lián)，測(cè)得R_x兩端電壓，然后單刀雙至開(kāi)關(guān)由a到b再調(diào)節(jié)電阻箱，電壓表示數(shù)與在a點(diǎn)相同，則可求得電阻值；方案B先后把電壓表分別放在R_x和R₀兩端測(cè)出電壓值，由串聯(lián)分壓公式可求R_x．調(diào)節(jié)電阻箱阻值，可以多次測(cè)量取平均值，以減小誤差．

解答 解：（1）原電路中電壓表測(cè)量電源電壓是錯(cuò)誤的，電壓表應(yīng)則燈的電壓與燈泡并聯(lián)，改正后如下所示：

（2）電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表有示數(shù)，電流表也有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，則可能原因是因?yàn)樽冏杵鬟B入電路中的電阻過(guò)大，電路中的電流過(guò)小，根據(jù)P=UI=I²R，燈的實(shí)際功率過(guò)小，故燈不亮；
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡達(dá)到額定功率，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則小燈泡的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）小華在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不小心將燈泡的燈絲燒斷了，此時(shí)電壓表通過(guò)電流表、變阻器與電源連通，示數(shù)接近電源電壓3V，故在電路中，此時(shí)會(huì)觀察到電壓表的示數(shù)發(fā)生的變化是：電壓表示數(shù)增大到3V；
（5）方案A通過(guò)R_x與R串聯(lián)，測(cè)得R_x兩端電壓，然后單刀雙至開(kāi)關(guān)由a到b再調(diào)節(jié)電阻箱，電壓表示數(shù)與在a點(diǎn)相同，則可求得電阻值；
方案B先后把電壓表分別放在R_x和R₀兩端測(cè)出電壓值，由串聯(lián)分壓公式可求R_x．調(diào)節(jié)電阻箱阻值，可以多次測(cè)量．方案A，只能求一次阻值；方案B可以多次測(cè)量求平均值，以減小誤差．
故答案為：
（1）如上所示：
（2）燈的實(shí)際功率過(guò)��；
（3）2.5；0.6；（4）電壓表示數(shù)增大到3V；
（5）B； 可以多次測(cè)量取平均值．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡電功率，考查電路的連接、常見(jiàn)現(xiàn)象分析、操作過(guò)程、故障的分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估．