Question

4．在測定額定電壓為2.5V，電阻大約為6Ω的小燈泡的額定功率的實驗中，某同學將器材連成如如甲電路，并將開關(guān)閉合進行實驗．
（1）請指出圖中錯誤，①電流表的量程選擇錯誤；②電壓表的量程選擇錯誤；③電壓表的正負接線柱接反了；④電壓表測量總電壓．
（2）改正錯誤后，為測小燈泡額定功率，要調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)達到2.5V，此時對應(yīng)的電流表盤如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為0.5W．
（3）若另一位同學測得的數(shù)據(jù)如下表中所示，在整理數(shù)據(jù)和計算功率時發(fā)現(xiàn)，其中一次的實驗數(shù)據(jù)與其他兩次相差很大，經(jīng)檢查原來是有一次電流表的示數(shù)讀錯了，正確的讀數(shù)應(yīng)是0.18A．
試分析：①數(shù)據(jù)表中的第1次電流的讀數(shù)讀錯了；
②利用測得的電壓和電流值計算電阻，發(fā)現(xiàn)每次的電阻并不相等，其原因是燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化
；③表格設(shè)計中，電功率的平均值欄不合理，其原因是燈泡在不同電壓下的功率不同，計算燈泡功率的平均值無意義．

序號	電壓/V	電流/A	電阻/Ω	電功率的平均值/W
1	2.00	0.9
2	2.50	0.20
3	3.00	0.22

Answer 1

分析 （1）注意觀察電流表、電壓表和滑動變阻器的接法；
（2）讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計算出電功率；
（3）①電流表有0～3A量程和0～0.6A量程，指針位置相同時，按照0～3A量程的讀數(shù)是0～0.6A量程讀數(shù)的5倍．
②燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化；
③燈泡在不同電壓下，電流不同，實際功率不同，求功率的平均值無意義；

解答 解：（1）由于燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為6Ω，電壓表應(yīng)該用0～3V量程，圖中電壓表用0～15V量程，故錯誤；
根據(jù)前面數(shù)據(jù)計算可知，燈泡正常發(fā)光的電流約為0.4A，電流表應(yīng)該用0～0.6A量程；圖中電流表用0～3A量程，故錯誤；
觀察可知，電壓表的正負接線柱接反了；
電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，圖中電壓表測量燈泡和滑動變阻器的總電壓，故電壓表測總電壓是錯誤的．
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，為測小燈泡額定功率，要調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)達到2.5V．
由圖乙知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（3）①電流表使用0～0.6A量程，超過0.6A的電流是錯誤的，所以第1次電流讀數(shù)錯誤．
該同學按照0～3A量程讀數(shù)為0.9A，根據(jù)指針位置相同時，按照0～3A量程的讀數(shù)是0～0.6A量程讀數(shù)的5倍，所以正確讀數(shù)為0.18A．
②燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化，故利用測得的電壓和電流值計算燈泡的電阻，發(fā)現(xiàn)每次的電阻并不相等．
③因為燈泡在不同電壓下的功率不同，因此計算功率的平均值是沒有意義的，故表格中“電功率的平均值”這一欄不合理．
答案：（1）①電流表的量程選擇錯誤；②電壓表的量程選擇錯誤；③電壓表的正負接線柱接反了；④電壓表測量總電壓．
（2）2.5V，0.5W．
（3）①1；②燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化；③電功率的平均值；燈泡在不同電壓下的功率不同，計算燈泡功率的平均值無意義．

點評 本題考查了小燈泡電功率的測量，涉及的知識點較多，但都比較基礎(chǔ)．