Question

甲、乙兩位同學(xué)做“測(cè)定小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)，待測(cè)小燈泡上標(biāo)有“3.8v”字樣，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，所有器材均完好．他們正確連接電路并操作，當(dāng)閉合電鍵時(shí)，電流表的示數(shù)為0.18安，電壓表的示數(shù)為2.4伏．當(dāng)他們逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度．關(guān)于接下去如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩位同學(xué)產(chǎn)生了分歧．甲同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行調(diào)整；乙同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)該將電壓表的量程進(jìn)行調(diào)整．于是兩個(gè)同學(xué)分別先后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)甲同學(xué)調(diào)節(jié)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)位置處；當(dāng)乙同學(xué)調(diào)節(jié)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示．

（1）甲同學(xué)測(cè)得小燈泡的額定功率是______瓦．
（2）乙同學(xué)測(cè)得小燈泡的額定功率是______瓦．
（3）分析甲、乙兩位同學(xué)的測(cè)量結(jié)果，你認(rèn)為______同學(xué)的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，并分析理由：______．

Answer 1

解：（1）閉合電鍵前，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大，閉合電鍵U_燈=2.4V，I=0.18A，電源電壓U=U_燈+IR_滑=2.4V+0.18A×20Ω=6.0V；
甲對(duì)電路調(diào)整后，等正常發(fā)光時(shí)，電路電流I===0.22A，燈泡功率P=UI=3.8V×0.22A=0.836W．
（2）電流表量程是0.6A，最小分度值0.02A，電流表示數(shù)I=0.24A，燈泡功率P=UI=3.8V×0.24A=0.912W．
（3）甲同學(xué)用3V量程測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓，燈正常發(fā)光時(shí)，電壓表示數(shù)為6V-3，.8V=2.2V，對(duì)電壓表讀數(shù)時(shí)不需要估讀；乙同學(xué)用15V量程測(cè)燈泡電壓，電壓表最小分度值是0.05V，燈正常發(fā)光時(shí)，電壓表示數(shù)是3.8V，對(duì)電壓表讀數(shù)時(shí)，需要估讀，存在誤差；所以甲同學(xué)測(cè)的功率較準(zhǔn)確，原因是乙同學(xué)將電壓表量程調(diào)整后，小燈兩燈的電壓是一個(gè)估讀數(shù)，不夠準(zhǔn)確．
故答案為：（1）0.836；（2）0.912；（3）甲同學(xué)；乙同學(xué)將電壓表量程調(diào)整后，小燈兩燈的電壓是一個(gè)估讀數(shù)，不夠準(zhǔn)確．
分析：（1）根據(jù)電壓表、電流表示數(shù)，由歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出電源電壓；
電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，燈泡額定電壓值是3.8V，由移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，由此可知電壓表用3V量程，甲調(diào)整實(shí)驗(yàn)電路，電壓表仍用3V量程測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓，燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡電壓為額定電壓，由串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律求出電路電流，由P=UI求出燈泡功率．
（2）確定電流表量程、最小分度值，讀出電流表示數(shù)I，已知電壓U，由P=UI求出燈泡功率．
（3）從電表讀數(shù)精度上分析，哪個(gè)測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、電流表讀數(shù)、求功率、實(shí)驗(yàn)誤差分析，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度適中．