Question

【題目】小明用下列器材中的部分器材測(cè)量一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡L的電功率。實(shí)驗(yàn)器材有電壓表、開(kāi)關(guān)、電源（6V左右）各1個(gè)，2只完全相同的電流表，3個(gè)不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器（a：“10Ω 2 A”、b：“20Ω 1 A”、c：“50Ω 0.2A”），定值電阻R0，導(dǎo)線(xiàn)若干。

(1)小明按照如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖正確連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示；

(2)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，小明測(cè)得該小燈泡L的額定功率是_____W。小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選用的滑動(dòng)變阻器是_____（選填“a”“b”或“c”）；

(3)小明還設(shè)計(jì)了用兩只完全相同的電流表測(cè)量小燈泡L的電功率的方法，電路圖如圖丙所示，其中定值電阻R0的阻值已知。若不計(jì)電流表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電流表A1和電流表A2的示數(shù)分別為I1和I2，則小燈泡L的電功率的表達(dá)式為P=_________（用已知量和實(shí)驗(yàn)測(cè)得量表示）。若電流表的內(nèi)阻不能忽略，且已知小燈泡L發(fā)光時(shí)其電阻阻值RL總是大于定值電阻R0的阻值，則小燈泡L的電功率的測(cè)量值與真實(shí)值相比會(huì)________（選填“偏大”“相同”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】0.75 b 偏小

【解析】

(2)[1]從圖乙可以看到，電流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的讀數(shù)是0.3A，這是小燈泡的額定電流，那么根據(jù)可知，小燈泡L的額定功率是

小燈泡L的額定功率是。

[2]由于電路中的電流是0.3A，那么滑動(dòng)變阻器c不合適，因?yàn)樗�的最大電流只�?/span>0.2A；電源是6V左右，那么當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓大約是

這時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻大約是

這時(shí)滑動(dòng)變阻器需要接入電路的電阻大約是，而滑動(dòng)變阻器a的最大電阻只是10Ω而已，那么滑動(dòng)變阻器a不合適，應(yīng)該選擇滑動(dòng)變阻器b。

(3)[3]從圖丙可以看到，定值電阻R0和燈泡L并聯(lián)在一起，它們兩端的電壓相等，可知

流過(guò)小燈泡的電流是I1，根據(jù)可知，小燈泡L的電功率的表達(dá)式是

[4]小燈泡L的電功率的測(cè)量值與真實(shí)值相比會(huì)偏小；因?yàn)閮呻娏鞅硎峭耆�相同的，則，而小燈泡L發(fā)光時(shí)其電阻阻值RL總是大于定值電阻R0的阻值，即，那么

定值電阻R0與電流表A2的電壓之和是等于燈泡與電流表A1的電壓之和，即，根據(jù)歐姆定律可知

而兩電流表的示數(shù)是I1和I2，可知，那么，，，則小燈泡L的電功率的測(cè)量值與真實(shí)值相比

即測(cè)量值與真實(shí)值相比會(huì)偏小。