Question

【題目】同學們在“測量小燈泡的電功率”實驗中，所用電源電壓為6V，燈泡的額定電壓U0=3.8V，額定功率在1～1.5W的范圍內．
（1）按圖甲所示的電路圖，請你用筆畫線代替導線將圖乙的電路補充完整．
（2）小明同學在實驗過程中，將滑動變阻器的滑片P緩慢向B端移動，小燈泡的實際功率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）另一組的小聰同學在實驗過程中發現電流表、電壓表示數如圖丙所示，此時燈泡的功率為 ， 經分析造成這種現象的原因是 ．
（4）小聰同學重新調整電路連接后，繼續探究小燈泡在額定功率時的亮度，但發現無法準確讀出額定電壓，他用第（3）小問中所測得數據先算出燈泡的電阻RL ， 再根據P0= 計算燈泡的額定功率．按此方案算出燈的額定功率比真實值偏（選填“大”或“小”），其根本原因是

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）變大
（3）0.4；電壓表量程接錯，應該接0～15V的量程，實際卻接了0～3V的量程
（4）大；燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL小于燈泡正常發光時的阻值．
【解析】解：（1）滑動變阻器要“一上一下”串聯接入電路，故只需將其上面任一接線柱與開關的右接線柱連接，燈泡的額定電壓U0=3.8V＞3V，故需將電壓表的“15”接線柱與燈泡右接線柱連接，如圖所示： ；（2）由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，當滑片P緩慢向B端移動的過程中，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，由U=IR可知，燈泡兩端的電壓變大，根據P=UI可知，小燈泡的實際功率將變大；（3）由圖可知，電流表所選量程為0～0.6A，則由指針位置可知，此時電流表的示數是0.2A；若圖丙中電壓表為0～15V量程，那么由指針位置可知，此時電壓為10V，而電源電壓為6V，所以電壓表沒有接0～15V量程，而是接了0～3V量程（即電壓表量程接錯了），故此時電壓表的示數為2V；此時燈泡的功率：P=UI=2V×0.2A=0.4W；（4）因為燈泡電阻隨溫度的變化而變化，第（3）小問中所求電阻值RL與燈泡正常發光時的阻值不相等，燈泡在額定電壓3.8V下的電阻比2V下的電阻要大，而算額定功率時是用2V時燈泡的電阻，所以RL偏小，根據P0= 可知，算出燈的額定功率比真實值偏大．
所以答案是：（1）見上圖；（2）變大；（3）0.4；電壓表量程接錯，應該接0～15V的量程，實際卻接了0～3V的量程；（4）大；燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL小于燈泡正常發光時的阻值．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解電功率的計算公式的相關知識，掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．