Question

12．如圖1示電路可測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率．
（1）根據(jù)圖示電路（實(shí)物圖），在方框內(nèi)畫(huà)出電路圖．
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，電流表和電壓表的示數(shù)都較小，小燈泡不發(fā)光，其原因是：滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大，電流過(guò)小，小燈泡的實(shí)際功率較小，沒(méi)有達(dá)到發(fā)光功率．
（3）經(jīng)過(guò)調(diào)整后，小燈泡發(fā)光，但如何使小燈泡正常發(fā)光呢？你的措施是：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓2.5V．
（4）愛(ài)探究的小強(qiáng)用另一只電流表A₂和一個(gè)5Ω的定值電阻R，連接了如圖2所示的電路，同樣測(cè)出了小燈泡的額定功率．具體操作是：閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表A₂的示數(shù)為0.5A，小燈泡正常發(fā)光．此時(shí)電流表A₁的示數(shù)如圖3所示，則小燈泡的額定功率為1W．
（5）由此可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)，若電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，考慮電表的電阻對(duì)測(cè)量的影響時(shí)，利用P=UI計(jì)算出小燈泡的電功率，則電功率的測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值相比偏大（選填“大”或“小”），原因是電流表的測(cè)量值偏大．

Answer 1

分析 （1）分析清楚實(shí)物電路圖的結(jié)構(gòu)，明確各電路元件的連接方式，根據(jù)各電路元件的連接方式畫(huà)出電路圖；
（2）連接完電路閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值較大，電路電流太小，燈泡的實(shí)際功率較小，沒(méi)有達(dá)到燈泡的發(fā)光功率，所以燈泡不發(fā)光；
（3）燈泡在額定電壓下能正常發(fā)光，要使燈泡正常發(fā)光，可以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使燈泡兩端電壓即電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓，燈泡可正常發(fā)光；
（4）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)；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(guò)待測(cè)電阻的電流，然后由歐姆定律求出燈泡的功率；
（5）根據(jù)電壓表與電流表所測(cè)量的量，分析電壓與電流的測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系，然后判斷電功率的測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系．

解答 解：（1）由實(shí)物電路圖知：電源、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器用右半部分電阻絲，據(jù)此畫(huà)出電路圖如圖所示；

（2）閉合開(kāi)關(guān)后，電流表和電壓表的示數(shù)都較小，小燈泡不發(fā)光，其原因是：滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大，電流過(guò)小，小燈泡的實(shí)際功率較小，沒(méi)有達(dá)到發(fā)光功率；
（3）燈泡發(fā)光較暗，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓2.5V；
（4）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=$\frac{{U}_{L}}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A；由圖2知，電流表A₁的量程是0-3A，
由圖3知電流表的最小分度值是0.1A，電流表讀數(shù)I₁=0.9A，流過(guò)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；
（5）由電路圖知，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電壓表的測(cè)量值U與真實(shí)值相等；電流表測(cè)的是流過(guò)燈泡與流過(guò)電壓表的電流之和，電流表的測(cè)量值I比真實(shí)值大，因此由P=UI求出的測(cè)量值比真實(shí)值大．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大，電流過(guò)小，小燈泡的實(shí)際功率較小，沒(méi)有達(dá)到發(fā)光功率；
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓2.5V；（4）0.5；1；（5）大；電流表的測(cè)量值偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了畫(huà)實(shí)驗(yàn)電路圖、分析燈泡發(fā)光較暗的原因、怎樣使燈泡正常發(fā)光、求燈泡的額定功率等問(wèn)題，燈泡只有在額定電壓下才能正常發(fā)光，如果燈泡的實(shí)際功率較小，不足以讓燈泡發(fā)光，只有燈泡功率達(dá)到一定值時(shí)燈泡才能正常發(fā)光．