Question

12．小华做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样，电阻约10Ω）．
（1）如图甲所示，电源为两节新干电池，小华所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“x”，并用笔画线代替导线画出正确的接法

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表也有示数．则可能原因是灯的实际功率过小．
（3）实验过程中，当电压表示数为2.5V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.6 W．
（4）小华在实验过程中不小心将灯泡的灯丝烧断了，此时会观察到电压表的示数发生的变化是电压表示数增大到3V．
（5）做完此实验后，小华还想测量一只阻值约为数百欧的电阻R_x的阻值，与其他同学讨论后，她通过增加一电阻箱R₀（0～9999ΩA）、定值电阻（200Ω2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种方案，如图丙所示．在A、B两种方案中，方案B可以让测量结果更准确，理由是可以多次测量取平均值．（电表为理想电表）

Answer 1

分析 （1）分析原电路的连接错误之处并改正；
（2）灯的亮度取决于灯的实际功率，电路连接正确后，闭合开关，电压表有示数，电流表也有示数，说明电路为通路，灯不亮度可能是通过灯的电流过小的原因；
（3）灯在额定电压下正常发光；根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，由P=UI求小灯泡功率；
（4）分析灯泡的灯丝烧断了后电路的连接回答；
（5）方案A通过R_x与R串联，测得R_x两端电压，然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱，电压表示数与在a点相同，则可求得电阻值；方案B先后把电压表分别放在R_x和R₀两端测出电压值，由串联分压公式可求R_x．调节电阻箱阻值，可以多次测量取平均值，以减小误差．

解答 解：（1）原电路中电压表测量电源电压是错误的，电压表应则灯的电压与灯泡并联，改正后如下所示：

（2）电路连接正确后，闭合开关，电压表有示数，电流表也有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不亮，则可能原因是因为变阻器连入电路中的电阻过大，电路中的电流过小，根据P=UI=I²R，灯的实际功率过小，故灯不亮；
（3）实验过程中，当电压表示数为2.5V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）小华在实验过程中不小心将灯泡的灯丝烧断了，此时电压表通过电流表、变阻器与电源连通，示数接近电源电压3V，故在电路中，此时会观察到电压表的示数发生的变化是：电压表示数增大到3V；
（5）方案A通过R_x与R串联，测得R_x两端电压，然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱，电压表示数与在a点相同，则可求得电阻值；
方案B先后把电压表分别放在R_x和R₀两端测出电压值，由串联分压公式可求R_x．调节电阻箱阻值，可以多次测量．方案A，只能求一次阻值；方案B可以多次测量求平均值，以减小误差．
故答案为：
（1）如上所示：
（2）灯的实际功率过小；
（3）2.5；0.6；（4）电压表示数增大到3V；
（5）B； 可以多次测量取平均值．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、常见现象分析、操作过程、故障的分析及对实验方案的评估．