Question

19．小明利用如圖所示的電路測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率，圖中R₀為2.5Ω的定值電阻．
（1）小明正確連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使A₁的示數(shù)為1A時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)觀察到A₂的示數(shù)為1.3A，則燈泡的額定功率為0.75W．
（2）考慮到電表內(nèi)阻的影響，上述測(cè)得的功率偏大（選填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）在沒(méi)有電壓表情況下測(cè)燈的額定功率，電流表和定值電阻起到測(cè)量電壓的作用．
分析電路的連接及電流表測(cè)量的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律結(jié)合歐姆定律求出燈正常發(fā)光時(shí)A₁的示數(shù)；
根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的電壓等于各部分電壓之和，分析計(jì)算時(shí)燈的實(shí)際電壓與2.5V的大小關(guān)系，確定答案；

解答 解：（1）電路中，2.5Ω的定值電阻R₀為與電流表A₁串聯(lián)后再與燈并聯(lián)，電流表A₂測(cè)干路電流，
當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，定值電阻的電壓也為2.5V，
由歐姆定律，此時(shí)通過(guò)定值電阻的電流，即電流表A₁的示數(shù)I₁=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{2.5Ω}$=1A，
即調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使A₁的示數(shù)為1A時(shí)，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，此時(shí)通過(guò)燈的電流I_L=I₂-I₁=1.3A-1A=0.3A，
燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）在圖中，電流的測(cè)量是準(zhǔn)確的，定值電阻R₀與電流表A₁串聯(lián)后的總電壓等于燈的電壓，電流表A₁兩端也有一定的電壓，
故燈的實(shí)際電壓比燈的額定電壓2.5V偏大，根據(jù)P=UI可知，考慮到電表內(nèi)阻的影響，上述測(cè)得的功率偏大．
故答案為：（1）1；0.75；（2）偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)燈的功率，考查在沒(méi)有電壓表的情況下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)燈的額定功率及對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的分析及串、并聯(lián)電路的規(guī)律，有難度．