Question

許婷用如圖所示的電路測量小燈泡的電功率的同時(shí)，測量小燈泡的電阻．小燈泡額定電壓為2.5V，正常工作時(shí)電阻約8Ω．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電壓為6V的電源，電壓表V（量程為6V）．滑動(dòng)變阻器R₁（規(guī)格為“10Ω，1A”），滑動(dòng)變阻器R₂（規(guī)格為“50Ω，0.5A”），電流表A₁（量程0.6A），電流表A₂（量程3A）．
（1）為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并且有較高的準(zhǔn)確性，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選

 

，電流表應(yīng)該選

 

．
（2）許婷在實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電流表和電壓表的位置交換了，其他連接正確，閉合開關(guān)后

 

．
A．電流表燒壞      B．電壓表示數(shù)約6V     C．小燈泡燒壞      D．小燈泡不亮
（3）正確連接好電路后，閉合開關(guān)，從大到小調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，并將電壓表和電流表部分讀數(shù)填在下表中．電壓表讀數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，請幫許婷將此讀數(shù)填在下表中．

序號(hào)	電壓表示數(shù)U/V	電流表示數(shù)I/A
1	1.0	0.14
2	1.5	0.21
3	2.0	0.26
4	2.5
5	3.0	0.36

（4）根據(jù)補(bǔ)充完整后的上表數(shù)據(jù)，測得小燈泡在電壓為2.0V時(shí)的實(shí)際功率是

 

W，在正常工作狀態(tài)時(shí)電阻是

 

．

Answer 1

分析：（1）由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值選擇滑動(dòng)變阻器；根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表．
（2）電流表應(yīng)串連接入電路，電壓表內(nèi)阻很大，應(yīng)與被測電路并聯(lián)，如果電壓表串聯(lián)接入電路，電路相當(dāng)于斷路；燈泡實(shí)際功率很小時(shí)，燈泡不發(fā)光．
（3）由圖2所示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數(shù)．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出2.0V電壓對應(yīng)的電流，由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出燈泡額定電壓對應(yīng)的電流，然后由歐姆定律求出此時(shí)燈泡電阻．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I=

UL

RL

=

2.5

8

A≈0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
因?yàn)?span id="tbd5dt7" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">I=

U

R

，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R=

U滑

I

=

3.5

0.3

≈11.67Ω＞10Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₂；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為0.3A，則電流表應(yīng)選A₁．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)把電壓表串聯(lián)接入電路，電流表與燈泡并聯(lián)接入電路，由于電壓表內(nèi)阻很大，電壓表串聯(lián)接入電路后電路電流很小幾乎為零，電流表與小燈泡都不會(huì)燒壞，電壓表示數(shù)約等于電源電壓6V，小燈泡實(shí)際功率很小，小燈泡不發(fā)光，故AC錯(cuò)誤，BD正確．
（3）由圖2所示電流表可知，其量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示數(shù)為0.32A．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓為2.0V時(shí)，通過燈泡的電流為0.26A，此時(shí)燈泡實(shí)際功率為P=UI=2V×0.26A=0.52W；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓2.5V對應(yīng)的電流為0.32A，
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R=

U

I

=

2.5

0.32

Ω≈7.8Ω．
故答案為：（1）R₂；A₁；（2）BD；（3）0.32；（4）0.52；7.8．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)故障分析、電表讀數(shù)、求燈泡實(shí)際功率、求燈泡電阻等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握；對電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．