Question

利用電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關和導線，既可測導體的電阻也可測小燈泡的額定功率，并且兩個實驗都要記錄三組電壓和電流值．
（1）請畫出實驗的電路圖；
（2）“測導體電阻”實驗記錄三組電壓、電流讀數目的是

多次測量求平均值減小誤差

；“測小燈泡功率”實驗記錄三組電壓、電流讀數的目的是

得到不同電壓下小燈泡功率

．

（3）在“測小燈泡額定功率”實驗中，提供的電源為3V的學生電源，滑動變阻器標有“5Ω 3A”的字樣，所用燈泡額定電壓為“2.0V”、“2.5V”和“3.8V”中的一個，估計小燈泡的額定功率不超過1W．某同學連好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器，發(fā)現滑片在中點時，小燈正常發(fā)光，此時電流表示數如圖所示I=

0.22

A．請你估算小燈的額定電壓U_額=

2.5

V，額定功率P_額=

0.55

W．

Answer 1

分析：（1）測電阻（燈泡的功率）需要測量電阻（燈泡）的電壓和電流．
電壓表與電阻（燈泡）并聯測電壓，電流表與電阻（燈泡）串聯測電流．
滑動變阻器串聯在電路中起保護作用和改變電壓和電流的作用．
開關串聯在電路中控制電路．
根據各元件的連接方式，畫出電路圖．
（2）測導體電阻的實驗，多次測量求電阻平均值減小誤差．
測燈泡功率的實驗，多次測量得到燈泡不同電壓下的功率．
（3）知道燈泡的最大功率和燈泡的最小電壓，根據I=

P

U

，求出燈泡的最大電流，確定電流表的量程，讀出電流表的示數．
根據U=IR，求出滑動變阻器電壓，根據串聯電路電壓特點，求出燈泡電壓大約值，確定使用的燈泡．
知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據P=UI計算燈泡的額定功率．

解答：解：（1）電壓表與電阻（燈泡）并聯測電壓，電流表與電阻（燈泡）串聯測電流，滑動變阻器串聯在電路中保護電路和改變電阻（燈泡）的電壓和電流，完成多次實驗，開關串聯在電路中，如圖．
 
（2）定值電阻阻值不變，測導體電阻的實驗中，記錄三組電壓和電流數據，多次測量求平均值來減小誤差．
測燈泡功率的實驗中，記錄三組電壓和電流數據，得到不同電壓下的燈泡的功率，發(fā)現燈泡亮度與功率的關系，功率與電壓的關系．
（3）燈泡最大電流為：I=

P

U

=

1W

2.2V

=0.45A＜0.6A，電流表選擇0～0.6A量程，電流表示數為0.22A．
滑動變阻器電壓為：U'=I'R'=0.22A×2.5Ω=0.55V．
燈泡電壓為：U_L=U_總-U'=3V-0.55V=2.45V≈2.5V．
所以，實驗時使用額定電壓約“2.5V”的燈泡．
所以，燈泡的額定功率：P_L=U_LI'=2.5V×0.22A=0.55W．
故答案為：（1）如圖；（2）多次測量求平均值減小誤差；得到不同電壓下小燈泡功率；（3）0.22；2.5；0.55．

點評：（1）電學實驗中，伏安法測電阻，伏安法測功率，探究電流跟電壓和電阻的關系，這三個實驗的電路圖大致相同，三者放在一起對比理解，便于記憶．
（2）電流表的量程根據額定電壓和電阻或額定電壓和額定功率來確定．