Question

18．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，有下列器材：額定電壓為3.8V小燈泡一個(gè)（電阻約為10Ω）；滑動(dòng)變阻器R，規(guī)格為“8Ω 0.5A”；學(xué)生電源一個(gè)，如圖甲，有4個(gè)調(diào)節(jié)檔：3V、4.5V、6V、7.5V；開關(guān)一個(gè)，電壓表和電流表各一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）甲、乙、丙三位同學(xué)分別選擇了4.5V檔、6V 檔、7.5V檔電壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為能順利完成實(shí)驗(yàn)的同學(xué)有甲、乙．

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表
項(xiàng)目	電壓/V3	電流/A	電功率/W1	額定功率/W
1	3.6	0.3	0.8	1.43
2	3.8	0.4	1.52
3	4.0	0.42	1.68

（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路連接完整．
（3）經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如上表：分析數(shù)據(jù)，你認(rèn)為該同學(xué)的錯(cuò)誤是將不同電壓下的功率取平均值作為額定功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，變阻器分得的電壓，由分壓原理求出電源電壓的最大值；
（2）根據(jù)燈的額定電壓為確定電壓表選用的量程與燈并聯(lián)，由歐姆定律求出燈正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表選用的量程與串聯(lián)，注意電表正負(fù)接線柱的接法，變阻器按一下一上接入電路中；
（3）燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下燈的功率不同．

解答 解：（1）額定電壓為3.8V小燈泡一個(gè)（電阻約為10Ω）；滑動(dòng)變阻器R，規(guī)格為“8Ω 0.5A”，燈在額定電壓下正常發(fā)光；
當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，變阻器分得的電壓為：U_滑=U-3.8V，根據(jù)分壓原理有：$\frac{U-{U}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{{R}_{滑大}}{{R}_{L}}$，即$\frac{U-3.8V}{3.8V}$=$\frac{8Ω}{10Ω}$倍，
U=6.85V，即當(dāng)電源電壓最大為6.85V時(shí)，將變阻器最大電阻連入電路中，燈的電壓剛好為3.8V；
若電源電壓大于6.85V，即使將變阻器最大電阻連入電路中，燈的電壓也大于3.8V，故只有甲乙兩同學(xué)能完成實(shí)驗(yàn)；
（2）燈的額定電壓為3.8V，電壓表選用大量程與燈并聯(lián)，由歐姆定律，燈正常發(fā)光時(shí)的電流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，
電流表選用小量程串聯(lián)在電路中，變阻器按一下一上接入電路中，如下所示：

（3）燈在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下燈的功率不同，故將燈的實(shí)際功率取平均值是沒有意義的，也是錯(cuò)誤的．
故答案為：（1）甲、乙；（2）如上所示；（3）將不同電壓下的功率取平均值作為額定功率．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定“小燈泡電功率”，考查對(duì)器材的要求、電路的連接及數(shù)據(jù)的處理．