Question

12．小明用一只標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡練習(xí)測定小燈泡的電功率．

（1）當(dāng)她連接完電路后，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光．經(jīng)檢查電路連接是正確的．發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是滑動變阻器的滑片沒有滑到阻值最大處．
（2）排除故障后，為測定小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使得電壓表示數(shù)為2.5V．
（3）如圖1是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的U-I圖象．根據(jù)圖2圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.625W．當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時(shí)，小燈泡的電阻將變變��；
（4）小明完成試驗(yàn)后，將燈泡換成了未知阻值的定值電阻，想利用現(xiàn)有器材測量該電阻阻值，而在初中階段，我們認(rèn)為電壓表電阻無窮大，電流表電阻為0，其實(shí)只是電壓表的電阻很大，而電流表的電阻很小，用伏安法測出的值也會因此而產(chǎn)生誤差，那么測出的電阻值會偏大的是圖3中的甲．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)，燈泡立即發(fā)出耀眼的光，是因?yàn)殡娏鬏^大，而造成電流較大的原因很可能是變阻器的阻值沒有調(diào)到最大．
（2）小燈泡在額定電壓下才能正常發(fā)光；
（3）根據(jù)圖象得出燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過燈泡的電流，然后根據(jù)P=UI，計(jì)算額定功率．滑動變阻器是根據(jù)接入電路電阻絲的長度改變電阻的，因此確定滑動變阻器接入電路的長度的變化確定電流電流的變化，滑動變阻器接入電路的電阻越大，電路電流越小，燈泡兩端電壓越小，燈絲溫度越低，燈絲電阻變小．
（4）用電壓表測量電阻兩端的實(shí)際電壓，用電流表測量電阻中的實(shí)際電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$，求出電阻的準(zhǔn)確值．
電壓表測量電阻的實(shí)際電壓，電流表測量電壓表和電阻的總電流，大于電阻的電流，會使電阻的測量值偏�。�
電流表測量電阻的實(shí)際電流，電壓表測量電流表和電阻的總電壓，大于電阻兩端的電壓，會使電阻的測量值偏大．

解答 解：（1）燈發(fā)出耀眼的光，是因?yàn)殡娏鬟^大，表明滑動變阻器滑片沒有移到阻值最大位置．
（2）小燈泡在額定電壓下才能正常發(fā)光，由于小燈泡的額定電壓是2.5V，所以排除故障后，為測定小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使得電壓表示數(shù)為2.5V；
（3）由圖象找到燈泡2.5V的電流為0.25A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時(shí)，滑動變阻器電阻增大，總電阻增大，電流減小，燈泡電壓變小，燈絲溫度變低，電阻變�。�
（4）電阻R的真實(shí)值R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$，
當(dāng)按照甲圖連接時(shí)，電壓表測量的是電流表和電阻的總電壓，即：U_V=U_R+U_A，所以測量值R=$\frac{{U}_{V}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}+{U}_{A}}{{I}_{R}}$大于真實(shí)值R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$；即偏大．
當(dāng)按照乙圖連接時(shí)，電流表測量的是電壓表和電阻的總電流，即：I_A=I_R+I_V，所以測量值R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}+{I}_{V}}$，小于真實(shí)值，即偏�。�
故答案為：（1）動變阻器的滑片沒有滑到阻值最大處；（2）2.5；（3）0.625；變��；（4）甲．

點(diǎn)評 電壓表的電阻很大，電流表的電阻很小，一般情況下不考慮電壓表分擔(dān)的電流，電流表分擔(dān)的電壓，本題有假設(shè)電壓表的電阻不是很大，電流表電阻不是很小，把電壓表和電流表作為一個(gè)電阻考慮，考慮電壓表分擔(dān)電流，考慮電流表分擔(dān)電壓．