Question

17．在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)選取了一個(gè)標(biāo)有“3.8V”、額定功率 約為1.5W的小燈泡和必要的實(shí)驗(yàn)器材．電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”．小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中電路器材按照?qǐng)D甲電路圖連接成完整電路．
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至b（選填“a”或”b”）端．
（3）小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為1.596W．
（4）考慮到實(shí)際電壓表和電流表并非理想電表，故測(cè)算得出的小燈泡電功率與其額定電功率相比將偏大（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）由圖甲分析電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程，由P=UI計(jì)算燈泡正常工作時(shí)的電流確定電流量程，由此連接實(shí)物；
（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)滑到最大值處；
（3）由圖丙，讀出燈泡正常發(fā)光的電流，由P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（4）由圖根據(jù)電壓表和電流表所測(cè)電壓和電流，由P=UI分析所測(cè)功率偏大還是偏�。�

解答 解：
（1）由圖甲知，燈泡與滑動(dòng)變阻器R_Pb部分并聯(lián)，燈泡的額定電壓3.8V，所以電壓表與燈泡并聯(lián)，且使用0-15V量程，
電流表與燈泡串聯(lián)，由P=UI可得燈泡正常發(fā)光的電流約為：I=$\frac{P}{{U}_{額}}$=$\frac{1.5W}{3.8V}$≈0.39A，所以電流表使用0-0.6A量程．實(shí)物連接如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，開關(guān)閉合前應(yīng)使燈泡的電壓和電流最小，應(yīng)變阻器串聯(lián)入電路的電阻最大，由圖可知，應(yīng)將變阻器的滑片滑到b湍；
（3）電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖丙可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)通過它的電流（額定電流）為0.42A，
所以燈泡的額定功率：P_額=U_額I_額=3.8V×0.42A=1.596W；
（4）由電路圖知，電壓表測(cè)的是燈泡兩端電壓，電流表測(cè)的是燈泡與電壓表的電流之和，所測(cè)電流比燈泡正常發(fā)光電流大，由P=UI可知得出的小燈泡電功率與其額定電功率相比偏大．
故答案為：（1）見上圖；（2）b；（3）1.596；（4）偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，考查了電路的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電流表的讀數(shù)、功率的計(jì)算和誤差的分析等．電表的讀數(shù)要注意量程和分度值，視線與刻度面垂直．