Question

15．在測定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中：

（1）除了待測燈泡外，選用了電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵和導(dǎo)線若干，要完成該實(shí)驗(yàn)還必須有電源．
（2）在框內(nèi)畫出用上述器材組成的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出電表的“+”、“-”接線極．
（3）在實(shí)驗(yàn)接線時電鍵處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P的位置如圖l所示，如果要求滑動變阻器接入電路后，不移動滑片P，就可以直接閉合電鍵，則必須將B和C或D接線柱接入電路．
（4）已知小燈泡的額定電壓是2.5伏，閉合電鍵后，小燈泡兩端電壓為2伏，調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)直到電壓表示數(shù)為2.5V為止．
（5）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)圖2所示，為0.3安，則待測小燈泡的功率為0.75瓦．
（6）實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接好電路，閉合電鍵后電壓表示數(shù)為2.0伏，電流表示數(shù)為0.16安，他調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，在調(diào)節(jié)過程中發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表示數(shù)始終不變，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是滑動變阻器同時接下面兩個接線柱．
（7）實(shí)驗(yàn)中另一位同學(xué)連接的電路閉合后，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表的指針雖有偏轉(zhuǎn)但不變化，而電壓表的示數(shù)則始終等于電源電壓值，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是燈泡斷路．
（8）實(shí)驗(yàn)中有一位同學(xué)在閉合電鍵后調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)減小，燈泡變亮；電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．

Answer 1

分析 （1）伏安法測燈泡功率的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI，實(shí)驗(yàn)需要測出電壓與電流，需要改變電路中的電流，進(jìn)行多次測量，據(jù)此分析實(shí)驗(yàn)需要的器材；
（2）用伏安法測燈泡功率，需用電壓表與電阻并聯(lián)測出電壓，電流表與電阻串聯(lián)測出電流，由P=UI可以求出功率．
（3）為保護(hù)電路，連接電路時應(yīng)斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于阻值最大處．
（4）實(shí)驗(yàn)時眼睛要注意觀察電壓表示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時燈泡正常發(fā)光．
（5）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，然后由P=UI求出燈泡功率．
（6）（7）（8）伏安法測燈泡功率，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器應(yīng)接一上一下兩個接線柱，常見電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路現(xiàn)象分析答題．

解答 解：（1）應(yīng)用伏安法測燈泡功率實(shí)驗(yàn)，除：待測燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵和導(dǎo)線若干外，要完成該實(shí)驗(yàn)還必須有電源．
（2）伏安法測燈泡電功率實(shí)驗(yàn)，需要把電源、開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流從電壓表和電流表的正極流入，負(fù)極流出，電路圖如圖所示：

（3）為保護(hù)電路，在實(shí)驗(yàn)接線時，電鍵應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于阻值最大處，由圖l所示滑動變阻器可知，如果要求滑動變阻器接入電路后，不移動滑片P，就可以直接閉合電鍵，則必須將B和C或D接線柱接入電路．
（4）已知小燈泡的額定電壓是2.5伏，閉合電鍵后，小燈泡兩端電壓為2伏，調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)直到電壓表示數(shù)為2.5V為止．
（5）由圖2所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為：0.3安，則待測小燈泡的功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（6）閉合電鍵，電壓表示數(shù)為2.0伏，電流表示數(shù)為0.16安，電路不存在斷路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，電壓表和電流表示數(shù)始終不變，說明滑動變阻器不能改變電路電阻，可能是由于滑動變阻器同時接下面兩個接線柱造成的．
（7）連接的電路閉合后，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表的指針雖有偏轉(zhuǎn)但不變化，而電壓表的示數(shù)則始終等于電源電壓值，電壓表直接測電源電壓，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是燈泡斷路造成的．
（8）滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路電流增大，燈泡實(shí)際功率增大，燈泡變亮，燈泡兩端電壓變大，滑動變阻器兩端電壓變小，如果電壓表示數(shù)減小，燈泡變亮，電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗，則電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．
故答案為：（1）電源；（2）如圖所示；（3）斷開；B；C或D；（4）電壓表示數(shù)；電壓表示數(shù)為2.5V；（5）0.3；0.75；（6）滑動變阻器同時接下面兩個接線柱；（7）燈泡斷路；（8）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．

點(diǎn)評 此題是用伏安法測未知電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)電路圖的畫法，電流表、電壓表量程的選擇，同時考查了滑動變阻器所允許的最小值，這些都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，在分析過程中涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓、電阻的關(guān)系，同時用到了歐姆定律的計算公式，涉及面比較廣泛．