Question

小偉做了“測小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)后，自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，用另一只電流表A，和一個(gè)5Ω的定值電阻R替換了原來的電壓表，連接了如圖甲所示的電路，同樣測出了一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率．

請根據(jù)小偉的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成下面的填空：
（1）連接電路時(shí)，應(yīng)該將開關(guān)

斷開

（選填“斷開”、“閉合”），并將滑動變阻器的滑片移至圖甲中最

左

端（選填“左”、“右”）．
（2）閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，使電流表A₂示數(shù)為

0.5

A，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光．
（3）讀出此時(shí)電流表A₁的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為

1

W，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻值是

6.25

Ω，該阻值

大于

（選填“大于”、“小于”或“等于”）小燈泡兩端電壓為1V時(shí)的燈絲電阻值．
（4）如果小偉所用的定值電阻實(shí)際阻值略大于5Ω，則他應(yīng)用上面的方法測得小燈泡的額定功率與其真實(shí)值相比將

偏大

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）連接電路時(shí)，開關(guān)始終應(yīng)該處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處；
（2）電流表A₂與定值電阻串聯(lián)，相當(dāng)于電壓表，使并聯(lián)電路電壓等于燈泡額定電壓2.5V時(shí)燈泡可以正常發(fā)光，由歐姆定律可以求出電流表A₂的示數(shù)；
（3）確定電流表A₁的量程與最小分度值，讀出電流表A₁的示數(shù)，然后由并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出流過待測電阻的電流，然后由P=UI和歐姆定律求出燈泡的功率和電阻；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（4）先判斷根據(jù)定值電阻的阻值計(jì)算出電流表A₂的示數(shù)的情況，然后根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)確定計(jì)算出通過燈泡電流的變化情況，最后根據(jù)P=UI可知測得的額定功率偏大還是偏小．

解答：解：（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，并將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，即最左端；
（2）由電路圖知：定值電阻與燈泡并聯(lián)，它們兩端的電壓相等，當(dāng)并聯(lián)電壓等于燈泡的額定電壓U_L=2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表A₂的示數(shù)I₂=

UL

R

=

2.5V

5Ω

=0.5A；
（3）由圖甲知，電流表A₁的量程是3A，由圖乙知電流表的最小分度值是0.1A，電流表讀數(shù)I₁=0.9A，流過燈泡的電流I_L=I₁-I₂=0.9A-0.5A=0.4A，燈泡的額定功率P=U_LI_L=2.5V×0.4A=1W；
燈泡的電阻：R_L=

UL

IL

=

2.5V

0.4A

=6.25Ω；因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的增加而增大，而燈泡的額定電壓為2.5V，因此正常發(fā)光時(shí)的阻值大于小燈泡兩端電壓為1V時(shí)的燈絲電阻值．
（4）因?yàn)闊襞莸念~定電壓不變，定值電阻實(shí)際阻值略大于5Ω時(shí)，電流表A₂的示數(shù)將小于（2）中的計(jì)算的結(jié)果，則計(jì)算得出燈泡的額定電流將大于（3）中的計(jì)算值，由P=UI可知，測得小燈泡的額定功率與其真實(shí)值相比將偏大．
故答案為：（1）斷開；左；（2）0.5；（3）1；6.25；大于；（4）偏大．

點(diǎn)評：本題考查了電路連接的注意事項(xiàng)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，側(cè)重考查了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力和分析問題的能力．