Question

小明做“測定小燈泡額定功率”的實驗．
實驗器材：電源（電壓恒為4.5V）、電壓表、電流表、開關(guān)和小燈泡（額定電壓為3.8V）各一個，兩只滑動變阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），導線若干．

（1）圖1是小明連接的實物圖．閉合開關(guān)后，移動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變，經(jīng)檢查，是由于一根導線連接錯誤．請你在實物圖中連接錯誤的導線上打“×”，并補畫出正確的
連線．
（2）小明改正錯誤后，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)（如圖2所示）．為

 

A，則小燈泡的額定功率為

 

W．

U/V	1.0	1.5	2.4	3.0	4.2
I/A	0.1	0.14	0.2	1.1	0.25

（3）小明完成實驗后，又與小紅一起用此電路對小燈泡的電阻進行了測量，測得數(shù)據(jù)如下表．
小紅發(fā)現(xiàn)其中一個數(shù)據(jù)有明顯錯誤，該數(shù)據(jù)是

 

．小紅與小明討論分析，原來是讀數(shù)時看錯了量程，正確的數(shù)據(jù)應(yīng)是

 

．實驗中選擇的變阻器規(guī)格為

 

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測功率的實驗中，電壓表與燈泡并聯(lián)測燈泡電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測燈泡電流．
在實物連接圖中找到錯誤之處：主要分析電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用，從電壓表和電流表的正負接線柱、量程、連接方式，滑動變阻器的接線柱和連入方式上逐條分析．
（2）電流表讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)．
知道電壓和電流，根據(jù)P=UI計算功率．
（3）實物圖中，電流表選擇0～0.6A，測量的電流不會超過0.6A，超過0.6A的電流是錯誤的．
根據(jù)指針位置相同時，0～3A量程的讀數(shù)是0～0.6A量程讀數(shù)的5倍．讀出正確的電流值．
選擇滑動變阻器的規(guī)格要從電流和電阻來考慮．電路電流不會超過滑動變阻器允許通過的最大電流，滑動變阻器的電阻既能滿足實驗需要，又不能太大．

解答：解：（1）由題目中的電流表表盤知，電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，
燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，
滑動變阻器選擇一上一下接線柱，串聯(lián)在電路中．
經(jīng)分析，電壓表并聯(lián)在燈泡與滑動變阻器兩端，測燈泡和滑動變阻器的總電壓是錯誤的，電壓表要并聯(lián)在燈泡兩端測燈泡的電壓，如圖：

（2）電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.24A，
P=UI=3.8V×0.24A=0.912W．
（3）電流表選擇0～0.6A量程，3.8V下的電流為1.1A＞0.6A是錯誤的，把0～0.6A量程讀成0～3A量程．
指針位置相同時0～3A量程的讀數(shù)是0～0.6A量程讀數(shù)的5倍．所以，正確數(shù)據(jù)為0.22A．
電路中的最大電流為0.25A，對于兩個滑動變阻器都合適，
電路中電流最小為0.1A時，電路電阻最大，滑動變阻器電阻最大．
滑動變阻器最大電壓為：U=U_總-U_L=4.5V-1.0V=3.5V．
所以R=

U

I

=

3.5V

0.1A

=35Ω．
“20Ω  2A”的滑動變阻器電阻太小，不能滿足實驗需要，
“50Ω  1A”的滑動變阻器電阻和電流都適用．
故答案為：（1）如上圖；（2）0.24；0.912；（3）1.1；0.22；“50Ω  1A”．

點評：對于滑動變阻器規(guī)格的選擇問題，滑動變阻器允許通過的最大電流大于或等于電路中的最大電流．
電流最小時，滑動變阻器電阻最大，滑動變阻器最大電阻既能滿足實驗的需要又不能太大．