Question

3．小明在探究“小燈泡發(fā)光時(shí)的亮度與電功率的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用的電源電壓是4V，小燈泡的額定電壓是2.5V，小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍．
（1）小明連接的電路中，電流表接的是大量程，滑動變阻器的滑片滑到了阻值最大端．在檢查電路連接正確后，閉合開關(guān)小明進(jìn)行了有關(guān)操作，并根據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將電流表從大量程改為小量程．則他進(jìn)行了怎樣的實(shí)驗(yàn)操作？觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？
實(shí)驗(yàn)操作：閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片從阻值最大端緩慢向阻值最小端滑動，觀察電壓表和電流表示數(shù)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電流表示數(shù)小于于0.6A．
（2）小剛在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，用數(shù)量和規(guī)格均滿足實(shí)驗(yàn)要求的定值電阻代替了滑動變阻器．請分析說明用定值電阻代替滑動變阻器做實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)不足．
①操作麻煩，改變小燈泡功率時(shí)，要更換不同的定值電阻，連續(xù)三次電阻；②不易比較亮度，比較亮度時(shí)，要經(jīng)過更換電阻的過程，時(shí)間間隔長．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中電流表選擇大量程0～3A，燈泡兩端允許加得最大電壓為3V，小燈泡的電流小于0.6A，應(yīng)使用小量程；
（2）實(shí)驗(yàn)操作不方便，不易比較燈泡亮度變化情況．

解答 解：（1）燈泡兩端允許加得最大電壓為3V，一般情況下，額定電壓為2.5V的小燈泡電阻約為10Ω，電路的最大電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，0～3A量程太大，閉合開關(guān)后，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，不便于讀數(shù)，讀數(shù)誤差較大，另一方面，移動滑動變阻器滑片時(shí)電流表指針變化范圍很小不便于讀數(shù)，不便于進(jìn)行多次測量；
（2）實(shí)驗(yàn)操作不方便，沒有滑動變阻器不易改變小燈泡兩端電壓，不易比較燈泡亮度變化情況；
故答案為：（1）閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片從阻值最大端緩慢向阻值最小端滑動，觀察電壓表和電流表示數(shù)；電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電流表示數(shù)小于于0.6A；
（2）操作麻煩，改變小燈泡功率時(shí)，要更換不同的定值電阻，連續(xù)三次電阻；不易比較亮度，比較亮度時(shí)，要經(jīng)過更換電阻的過程，時(shí)間間隔長．

點(diǎn)評 對小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)操作的考查，要求我們提高實(shí)驗(yàn)技能，要理解滑動變阻器在實(shí)驗(yàn)中的重要作用，同時(shí)要注意電表的量程選擇，這是對我們的基本要求．