Question

【題目】在用“伏安法”測(cè)量小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)中（如圖所示），使用下列器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

A．電流表一個(gè)（量程0～0.6A，0～3A）； B．電壓表一個(gè)（量程0～3V，0～15V）；

C．串聯(lián)的新干電池三節(jié)（4.5V）；　　　 D．待測(cè)小燈泡額定電壓2.5V，電阻約8Ω；

E．滑動(dòng)變阻器一個(gè)；　　　　　 F．開(kāi)關(guān)一個(gè)；導(dǎo)線若干。則：

（1）該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是___________ （用課本中的字母表示）；

（2）根據(jù)題意在甲圖虛線方框內(nèi)畫(huà)出所需要的實(shí)驗(yàn)電路圖（其中部分已畫(huà)好）。

（__________）

（3）根據(jù)題意，請(qǐng)用筆代替導(dǎo)線，將乙圖中的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不能交叉）。

（__________）

（4）小明連接完電路，閉合開(kāi)關(guān)前，檢查電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖丙圖所示，則其原因可能是________________________。

（5）小明排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻滑片P移到某處時(shí)，電壓表示數(shù)如圖丁所示，若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向_______端（選填：“左”或“右”）移動(dòng)，直到小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖戊所示，則小燈泡的額定功率為______W。

（6）小明進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表中。分析表中信息，并計(jì)算出該實(shí)驗(yàn)所選用滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為_________Ω.

次數(shù)	電壓/V	電流/A	實(shí)際功率/W	燈泡亮度
1	0.5	0.10	0.05	不亮
2	1.5	0.20	0.30	較暗
3	2.0	0.25	0.50	較亮
4	2.5			正常發(fā)光

（7）小聰利用上述實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量該小燈泡“2.5V”額定功率時(shí)，發(fā)現(xiàn)所用電壓表已損壞。他向老師借用了一個(gè)已知阻值的定值電阻R0，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。請(qǐng)根據(jù)電路圖，補(bǔ)充完成下面的主要測(cè)量步驟：

①閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為________，并記錄電流表示數(shù)。

②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S和S2，保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)，讀出電流表示數(shù)為I。

③則燈泡的額定功率為：P額＝_________。（用已知量和實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】P=UI 電壓表沒(méi)有調(diào)零 左 0.75 40 2.5V×（I-）

【解析】

(1)][1]用“伏安法”測(cè)量小燈泡的功率的原理是電功率的公式P=UI；

(2)[2]電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，如圖所示：

(3)[3]待測(cè)小燈泡額定電壓2.5V，電壓表的量程選擇0-3V，電阻約8Ω，通過(guò)燈泡的電流

IL==0.3125A，

電流表的量程選擇0-0.6A，電壓表和燈泡并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器一上一下連接，如圖所示：

(4)[4]閉合開(kāi)關(guān)前，發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖丙，指針偏向零刻度線的左側(cè)，原因是電壓表沒(méi)有調(diào)零；

(5)[5]由圖丁可知，電壓表的量程選擇0-3V，分度值是0.1V，電壓表的示數(shù)是1.8V，小于燈泡的額定電壓，為使燈正常發(fā)光，應(yīng)增加燈兩端的電壓，減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻減小，滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)；

[6]電流表示數(shù)如圖戊所示，電流表選擇小量程，分度值是0.02A，電流表的示數(shù)是0.3A，小燈泡的額定功率

P額=U額I=2.5V×0.3A=0.75W；

(6)[7]由表中第1次數(shù)據(jù)根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，變阻器的電阻為：

R滑==40Ω；

所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少是40Ω；

(7)①[8]閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)S2，此時(shí)燈泡和定值電阻R0并聯(lián)，電流表測(cè)通過(guò)R0的電流，若燈泡正常發(fā)光，則由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R0的電壓也為2.5V，此時(shí)通過(guò)R0的電流為，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為

I1=；

②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S和S2，燈泡和定值電阻R0仍然并聯(lián)，保持變阻器的滑片位置不變，記錄此時(shí)電流表的示數(shù)為I；

③[9]在步驟②中，電流表測(cè)定值電阻和燈的總電流，因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變，各電阻的大小和通過(guò)的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知燈的額定電流為

I額=I-I1= I-，

則燈的額定功率：

P額=U額I額=2.5V×（I-）。