Question

（2008?長寧區(qū)二模）小王同學在“測定小燈泡的電功率”實驗中，所用電源電壓不變，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，小燈標有“0.3A”字樣，估計小燈的額定功率在1瓦以上．他連接好電路，閉合電鍵進行試接觸，觀察電壓表和電流表的示數(shù)，觀察到的現(xiàn)象如圖（a）、（b）所示．此時，他應立即斷開電鍵，并進行以下的操作：（1）

將接正負接線柱的導線交換

；（2）

將接“3”的導線改接“0.6”接線柱

．

該同學在經過思考、分析后，重新進行實驗，當小燈正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)如圖（c）所示，變阻器的滑片恰好在中點上（即它接入電路的電阻為10歐）．小燈的額定功率為

1.35

瓦，所用的電源電壓為

7.5

伏．

Answer 1

分析：（1）在使用電流表和電壓表時，注意正負接線柱的接法和量程的選擇，若正負接線柱接反，則指針會反轉；
若量程選擇太大，則指針偏轉角度太小，讀數(shù)誤差大，若選擇太小，則指針會滿偏，將指針打彎或燒壞電表；
（2）小燈泡正常發(fā)光時，通過的電流為額定電流，其兩端的電壓為額定電壓；
根據(jù)小燈泡的額定電流和額定功率的估計值，算出小燈泡額定電壓的大約值，確定電壓表選擇的量程，從而讀出電壓表的示數(shù)；
（3）根據(jù)額定功率的計算公式P=U_額I_額計算出小燈泡的額定功率；
（4）小燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)電流中的電流和滑動變阻器接入電路的阻值就可以利用U=IR計算出滑動變阻器兩端的電壓，小燈泡的電壓與滑動變阻器的電壓之和就是電源電壓．

解答：解：（1）由圖a知，電壓表的指針反轉，說明其正負接線柱接反了，應將接正負接線柱的導線交換；
（2）由b知，電流表的指針偏轉較小，說明電流表的量程選擇太大了，應選擇0～0.6A的量程，將接“3”的導線改接“0.6”接線柱；
（3）小燈標有“0.3A”字樣，表示小燈泡的額定電流是0.3A，當通過電流為0.3A時，小燈泡正常發(fā)光；
估計小燈的額定功率在1瓦以上，因此小燈泡額定電壓的估計值為U=

P

I

=

1W

0.3A

=3.3V，
∴電壓表的量程應選擇0～15V，分度值為0.5V，由圖c知，電壓表的示數(shù)為4.5V；
因此額定功率P=U_額I_額=4.5V×0.3A=1.35W；
此時滑動變阻器接入電路阻值為10Ω，∴滑動變阻器兩端電壓U₂=IR₂=0.3A×10Ω=3V，
電源電壓U=4.5V+3V=7.5V．
故答案為：（1）將接正負接線柱的導線交換；（2）將接“3”的導線改接“0.6”接線柱；1.35；7.5．

點評：此題考查了電流表和電壓表的使用及電功率的測量，本題學生一般容易出錯，電壓表量程的確定是個難點，在類似的實驗題目中，不直接告訴我們選擇的量程，要根據(jù)相關的參數(shù)進行計算分析，考查了學生知識的綜合運用和分析的能力．