Question

8．马铭同学为了测量一个额定电压为2.5V、额定功率估计为1W的小灯泡的实际功率，准备了如下实验器材：电流表（0～0.6A～3A）、电压表（0～3V～15V）、两节干电池、待测的小灯泡、开关和一些导线．
（1）为完成实验，还需要一个滑动变阻器．
（2）此次实验中，电流表应使用0～0.6A的量程；电压表应使用0～3V的量程．
（3）实验记录的数据如下表所示．其中根据第2次测得的数据计算得出的结果是小灯泡的额定功率；第1次的实验数据是电流表的示数读错了；第3次测得的小灯泡的实际功率为1.26W．

	电压U（V）	电流I（A）
1	2.20V	0.55A
2	2.50V	0.40A
3	2.80V	0.45A

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器的作用为改变接入电路的电阻值，缺少变阻器则无法改变电阻；
（2）实验电源是两节干电池，所以电源电压是3V，当变阻器的阻值为零时，电阻两端的电压和电路中的电流最大．电压即电源电压是3V，电流根据I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{3V}$≈0.33A．
由于最大电压是3V，最大电流是0.33A，都没有超过两表的量程，所以两表都使用小量程．
（3）①根据额定功率的定义，进行选择．
②根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$，电器的电阻不变．
③根据电功率公式进行计算，得出结果．

解答 解：（1）滑动变阻器目的一是作为保护电阻，二是可以多测几组数据求平均值，如果没有滑动变阻器，则无法测量多组数据求平均值，则增大了实验的误差；
（2）当变阻器的阻值为零时，此时电流最大．电流根据I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{3V}$≈0.33A．所以电流表选用量程为0～0.6A，
当变阻器的阻值为零时，电阻两端电压是电源电压，所以电压表选用的量程为0～3V．
（3）①用电器在额度电压下的功率叫额定功率，灯泡的额度电压是2.5V所以第2次测得的数据计算得出的结果是小灯泡的额定功率．
②根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$，可得R=$\frac{U}{I}$，计算第一次得出，R₁=$\frac{2.20V}{0.55A}$=4Ω；
第2次：R₂=$\frac{2.5V}{0.40A}$=6.25Ω；
第3次：R₃=$\frac{2.80V}{0.45A}$=6.25Ω；
所以，第一次测量的电流表读错了．
③根据电功率公式P=UI，已知电压U=2.80V，电流I=0.45A，则P_实=UI=2.80V×0.45A=1.26W；
故答案为：（1）滑动变阻器；（2）0～0.6；0～3；（3）2；1；1.26．

点评 伏安法测电阻是初中物理的一个重要实验，考试中经常出现．要知道方法、原理、会使用电流表电压表，还考查了电流表、电压表的使用的知识．注意测额定功率必须是在额定电压下的电功率．