Question

利用圖所示的器材，既可以測(cè)量導(dǎo)體的電阻也可以測(cè)量小燈泡的額定功率．   
（1）請(qǐng)你說出在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器作用的相同之處和不同之處；
（2）現(xiàn)想測(cè)量阻值約是10Ω的導(dǎo)體的電阻，請(qǐng)用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖中沒有連接的器材連接起來；
（3）小紅想利用這些器材，依據(jù)圖所示的電路，測(cè)定“220V  50W”白熾燈泡的阻值．但在具體的測(cè)量過程中，她發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，兩電表的示數(shù)均沒有什么變化．經(jīng)檢查各器材完好，電路連接也沒有錯(cuò)誤．請(qǐng)你通過計(jì)算，分析說明小紅的想法是不可行的．

Answer 1

分析：（1）伏安法測(cè)電阻和測(cè)功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器能保護(hù)電路和改變電流的作用．
不同之處：伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器多次改變電阻的電壓和電流，完成多次測(cè)量，求電阻平均值減小誤差．
伏安法測(cè)燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器改變燈泡兩端的電壓為額定電壓，使燈泡正常工作．
（2）電壓表量程由電源電壓來確定，電流表量程由電源電壓和電路最小電阻來確定．
電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，注意正負(fù)接線柱．
滑動(dòng)變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中．
（3）計(jì)算燈泡電阻，由電源電壓和燈泡電阻計(jì)算電路電流，電流很小，在電流表上無法顯示電流值，無法測(cè)量．

解答：解：（1）相同之處：伏安法測(cè)電阻或測(cè)燈泡額定功率時(shí)，閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處，電路電流最小，對(duì)電路起保護(hù)作用．
實(shí)驗(yàn)過程中，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，改變電路電阻，改變電路中電流的大�。�
不同之處：伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，不斷改變電阻兩端的電壓，完成多次測(cè)量．
伏安法測(cè)燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，移動(dòng)滑片，使燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓．
（2）電源電壓為6V，電壓表選擇0～15V量程．
電路最大電流為：I=

U

R

=

6V

10Ω

=0.6A，電流表選擇0～0.6A量程．
電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)．
電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選定下面接線柱，任意選擇上面一個(gè)接線柱，串聯(lián)在電路中，如圖．
 
（3）由P=

U2

R

可知，燈泡的電阻為：R_L=

U 2 額

P額

=

(220V)2

50W

=968Ω．
電路最大電流：I_最大=

U

RL

=

6V

968Ω

=0.006A．
電路最大電流，小于電流表的最小分度值，無法準(zhǔn)確從電流表上讀出測(cè)量數(shù)據(jù)，所以小紅的想法不行．
故答案為：（1）相同之處：都可以保護(hù)電路和改變電路中的電流的大��；
不同之處：測(cè)電阻時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)變阻器進(jìn)行多次測(cè)量求平均值；
測(cè)額定功率時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)變阻器使燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓；
（2）如圖所示；
（3）燈泡的電阻為：R_L=

U 2 額

P額

=

(220V)2

50W

=968Ω，
電路最大電流：I_最大=

U

RL

=

6V

968Ω

=0.006A，
由以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出，電路中最大電流小于電流表的最小分度值0.02A，無法準(zhǔn)確從電流表讀出測(cè)量數(shù)據(jù)，所以小紅的想法不可行．

點(diǎn)評(píng)：（1）電學(xué)中伏安法測(cè)電阻、測(cè)功率、探究電流跟電壓和電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，器材大致相同，實(shí)驗(yàn)中各器材的用途有相同之處，也有不同之處，放在一起對(duì)比記憶，印象深刻．
（2）被測(cè)電阻很大時(shí)，用普通的電流表無法直接測(cè)量電流，用已知電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)，利用串聯(lián)電路電流相等，求得已知電阻的電流，即被測(cè)電阻的電流．