Question

小明同學在拆裝手電筒時，發現手電筒的小燈泡上標有“3.8V”的字樣，但上面的電流值已經模糊不清，他想通過實驗測量該燈泡的額定功率，如圖所示是他的實驗電路圖和實物接線圖．
（1）電池盒中至少有________節干電池；
（2）經檢查發現實物接線有兩處錯誤，請在接線圖接錯的導線上打“×”，并訂正；

（3）接線正確后，小明移動滑動變阻器，當電壓表示數為3.8V時，電流表示數如圖所示，則通過該小燈泡的電流為________A，額定功率為________W；
（4）考慮到電壓表的電阻對電路的影響，必然會給測量結果帶來誤差，那么用這樣的電路測量出來的小燈泡的額定功率________（填“大于”、“小于”或“等于”）真實值，其原因是：________．

Answer 1

解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓要大于3.8V，一節干電池的電壓為1.5V，所以最少選擇三節干電池串聯作為電源．
（2）經分析，滑動變阻器都選擇上面兩個接線柱，滑動變阻器被短路，不能起到保護電路和改變燈泡電壓和電流的作用．滑動變阻器要選擇一上一下接線柱；燈泡的額定電壓為3.8V，而電壓表的量程不能選3V，所以應接15接線柱，如圖．

（3）電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A，
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）大于，電流表實際測量的是通過燈泡和電壓表的總電流，即測出的電流值偏大，而電壓是準確的，由P=UI可知，小燈泡的額定功率大于真實值．
故答案為：（1）3；（2）如上圖；（3）0.3；1.14；（4）大于；電流表實際測量的是通過燈泡和電壓表的總電流，即測出的電流值偏大．
分析：（1）為使小燈泡正常發光，電源電壓必須大于或等于小燈泡的額定電壓．
（2）實物連接圖中找錯誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用上考慮：
從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負接線柱的接入方法上考慮．從滑動變阻器接線柱的接入和滑片的位置考慮．
（3）電流表讀數：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據P=UI計算額定功率．
（4）電壓表測量燈泡兩端電壓U，電流表測量的是燈泡與電壓表的總電流I，則電流的測量值大于燈泡中的實際電流．根據P=UI計算出的功率值會偏大．
點評：（1）在實物圖中找出錯誤之處，對電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用逐條分析，防止遺漏錯誤．
（2）注意伏安法實驗有兩種接法：

考慮電流表和電壓表內阻時，
甲圖：電壓表測電流表和燈泡兩端的總電壓，測量值偏大，電流表測燈泡的實際電流，由P=UI知，功率測量值偏大．
乙圖：電壓表測燈泡的實際電壓，電流表測燈泡與電壓表的總電流，測量的電流值偏大，由P=UI知，功率測量值偏大．