Question

在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V。

（1）在连接电路时，开关必须          ，请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）。

（2）若在连接电路时，有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器      （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行。

（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，小明分析后确定是灯泡的故障。若电流表没有示数，电压表有示数，可以判断灯泡         ；若电流表有示数，电压表没有示数，可以判断灯泡           。

（4）下表为某小组的实验记录：

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.0	0.36	1.08
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：                        ，正确的测量结果P_额=        W；

（5）在科学探究过程中，经常需要多次实验．如在本实验中，综合分析实验数据，你能发现

                                ，可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律；有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差，如：                （填实验名称）。

（6）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R₀（R₀值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率：测量时，应闭合开关S和          ，调节滑动变阻器，当电流表的示数为          时，小灯泡正常工作；

 ‚断开所有开关后，再将开关S和       闭合，读出电流表的示数为I ；

ƒ算出小灯泡的额定功率P_额=                      (用I、U_额 和R₀表示)。

 

Answer 1

【答案】

（1）断开，见右图（2分）（2）B（3）断路，短路（4）求平均值作为额定功率，1.52（5）灯泡的功率随电压的增加而增大(或电流随电压的增加而增大;电阻随电压的增加而增大)  测定值电阻(或长度测量等)（6）S₁， U_额/R₀ ‚S₂ƒU_额(I-U_额/R₀) 

【解析】（1）在连接电路时，开关必须；灯泡右端接线柱与滑动变阻器接线柱A相连，电压表15V接线柱与灯泡右端接线柱相连，电路图如图所示．（2）灯泡正常发光时的电流约为I=U /R =3.8V /10Ω =0.38A，此时滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=U_滑 /I =2.2V /0.38A ≈5.79Ω＞5Ω，因此滑动变阻器不能选A，而选B．（3）灯泡的故障，若电流表没有示数，电压表有示数，可以判断灯泡断路；若电流表有示数，电压表没有示数，可判断灯泡短路．

（4）求不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的，由表中实验数据知，灯泡额定电压3.8V对应的功率为1.52W，因此灯泡的额定功率是1.52W．（5）由表中实验数据可知：灯泡的功率随电压的增加而增大；在伏安法测定值电阻实验中或用刻度尺测物体的长度时，为减小误差，要进行多次测量求平均值．（6）①测量时，应闭合开关S和S₁，当电流表示数为I₁=U_额/R₀ 时，灯泡两端电压等于额定电压，灯泡正常发光．

②断开所有开关后，再将开关S和S2闭合，读出电流表的示数为I；

③由并联电路特点知，流过灯泡的电流I_L=I-I₁=I-U_额 /R₀ ，灯泡的额定功率P=U_额I_L=U_额（I-U_额/R₀ ）