Question

4．在测定额定电压为2.5V，电阻大约为6Ω的小灯泡的额定功率的实验中，某同学将器材连成如如甲电路，并将开关闭合进行实验．
（1）请指出图中错误，①电流表的量程选择错误；②电压表的量程选择错误；③电压表的正负接线柱接反了；④电压表测量总电压．
（2）改正错误后，为测小灯泡额定功率，要调节滑动变阻器，使电压表示数达到2.5V，此时对应的电流表盘如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为0.5W．
（3）若另一位同学测得的数据如下表中所示，在整理数据和计算功率时发现，其中一次的实验数据与其他两次相差很大，经检查原来是有一次电流表的示数读错了，正确的读数应是0.18A．
试分析：①数据表中的第1次电流的读数读错了；
②利用测得的电压和电流值计算电阻，发现每次的电阻并不相等，其原因是灯泡的电阻会随温度的变化而变化
；③表格设计中，电功率的平均值栏不合理，其原因是灯泡在不同电压下的功率不同，计算灯泡功率的平均值无意义．

序号	电压/V	电流/A	电阻/Ω	电功率的平均值/W
1	2.00	0.9
2	2.50	0.20
3	3.00	0.22

Answer 1

分析 （1）注意观察电流表、电压表和滑动变阻器的接法；
（2）读出电流表的示数，根据P=UI计算出电功率；
（3）①电流表有0～3A量程和0～0.6A量程，指针位置相同时，按照0～3A量程的读数是0～0.6A量程读数的5倍．
②灯泡的电阻会随温度的变化而变化；
③灯泡在不同电压下，电流不同，实际功率不同，求功率的平均值无意义；

解答 解：（1）由于灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为6Ω，电压表应该用0～3V量程，图中电压表用0～15V量程，故错误；
根据前面数据计算可知，灯泡正常发光的电流约为0.4A，电流表应该用0～0.6A量程；图中电流表用0～3A量程，故错误；
观察可知，电压表的正负接线柱接反了；
电压表应并联在灯泡两端，图中电压表测量灯泡和滑动变阻器的总电压，故电压表测总电压是错误的．
（2）灯泡的额定电压为2.5V，为测小灯泡额定功率，要调节滑动变阻器，使电压表示数达到2.5V．
由图乙知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（3）①电流表使用0～0.6A量程，超过0.6A的电流是错误的，所以第1次电流读数错误．
该同学按照0～3A量程读数为0.9A，根据指针位置相同时，按照0～3A量程的读数是0～0.6A量程读数的5倍，所以正确读数为0.18A．
②灯泡的电阻会随温度的变化而变化，故利用测得的电压和电流值计算灯泡的电阻，发现每次的电阻并不相等．
③因为灯泡在不同电压下的功率不同，因此计算功率的平均值是没有意义的，故表格中“电功率的平均值”这一栏不合理．
答案：（1）①电流表的量程选择错误；②电压表的量程选择错误；③电压表的正负接线柱接反了；④电压表测量总电压．
（2）2.5V，0.5W．
（3）①1；②灯泡的电阻会随温度的变化而变化；③电功率的平均值；灯泡在不同电压下的功率不同，计算灯泡功率的平均值无意义．

点评 本题考查了小灯泡电功率的测量，涉及的知识点较多，但都比较基础．