Question

16．小科想測量某個僅標(biāo)有“0.25A”字樣的燈泡的額定功率．電源電壓為6V且恒定．
（1）檢查器材時，小科發(fā)現(xiàn)電壓表存在圖甲所示的兩個問題：一是指針位置不對；二是部分刻度模糊．出現(xiàn)指針位置不對的原因是電壓表指針沒有調(diào)零．
（2）小科認(rèn)為不更換電壓表也能測出燈泡的額定功率，他進(jìn)行了如下操作：
①解決了指針問題后，按規(guī)范步驟連接的部分電路如圖乙，請你用筆畫線代替導(dǎo)線幫他連接完整．
②連接好電路并檢查無誤后，閉合開關(guān)，在移動變阻器滑片時，眼睛要注視電流表的變化，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，滑片正好在變阻器的中點．在變阻器滑片移動過程中，電流表示數(shù)從0.2A增大到0.25A，而電壓表示數(shù)從2.0伏開始增大．
（3）小科的同桌依據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算如圖方框內(nèi)，小科認(rèn)為同桌的算法有錯．于是他用正確的方法計算出了燈泡的額定功率是0.875W．

Answer 1

分析 （1）電壓表使用前要調(diào)零；
（2）①根據(jù)燈上標(biāo)有“0.25A”字樣確定電流表選用的量程與燈串聯(lián)；
（3）由燈的電阻隨溫度的變化而變化，分析原解答錯誤之處；
根據(jù)為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，變阻器連入電路中的最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，求出變阻器的最大電阻：
當(dāng)滑片移動到中點時，燈正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求出燈的額定電壓，根據(jù)P=UI求燈的額定功率．

解答 解：（1）電壓表使用前要調(diào)零；
（2）①燈上標(biāo)有“0.25A”字樣，表示燈的額定功率為0.25A，故電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：

（3）原解法中，a求出的是燈在2V時的大小；當(dāng)燈正常發(fā)光時，燈電壓為2.5V，燈的電阻不等于10Ω，故求出的燈的額定功率是錯誤的；
為保護(hù)電路，變阻器連入電路中的最大，此時對應(yīng)的電流I=0.2A，電壓表示數(shù)U_V=2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，變阻器的最大電阻：
R_滑=$\frac{U-{U}_{V}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.2A}$=20Ω，
當(dāng)滑片移動到中點時，R′_滑=10Ω，因電路中電流I_中=0.25A，燈正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的額定電壓：
U_滑=U-U′_滑=U-I_中R′_滑=6V-0.25A×10Ω=3.5V；
故燈的額定功率：
P_L=U_LI_L=3.5V×0.25A=0.875W．
故答案為：（1）電壓表指針沒有調(diào)零；（2）①如上所示；（3）0.875．

點評 本題測量某個僅標(biāo)有“0.25A”字樣的燈泡的額定功率，考查電壓表使用注意事項及影響電阻大小的因素，關(guān)鍵是明確題中隱含的條件及燈絲的電阻是變化的．