Question

小杨用电压表和电流表可以测量标有“3.8V”灯泡的额定功率．现预测小灯泡的电阻值和小灯泡的电功率（即伏安法测电阻和电功率），图为一种测量方案的原理图（不考虑多次测量．图中用“电源”表示电路的其它部分）．
（1）画出实验电路图甲，并根据电路图将下列所需实物用铅笔连接起来．
（2）电压表所选量程是

0～15V

，调节滑动变阻器，应使电压表指针指在

3.8V

的位置上．
（3）若此时电流表的示数如图乙所示，其读数为

0.38

A，电阻的测量值R=

10

Ω，则灯泡的额定功率约是

1.444

W．
（4）考虑到电压表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差．那么用这种方案测量出来的电阻值

小于

（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值，其原因是

电流表实际测量的是通过灯泡和电压表的总电流，即测出的电流值偏大

．
（5）小杨设计的实验方案中，使用了滑动变阻器，在实验中，闭合开关前，滑片P应放在滑动变阻器阻值

最大

的位置（填“最大”或“最小”）．滑动变阻器起到的作用是

控制电路中的电流大小，保护电路、保持定值电阻两端的电压不变

．
（6）如果在家里做测白炽灯功率的实验，因家里一般没有电压表和电流表，所以可以利用家庭中都有的

电能表

和

钟表

测量更方便．

Answer 1

分析：（1）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联测电流，保护电路和改变灯泡两端电压的滑动变阻器串联在电路中，然后与开关、电源组成电路；
（2）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，额定电压下灯泡正常发光；
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，再根据欧姆定律求出电阻，根据P=UI求出电功率；
（4）电压表测量R两端电压U，电流表测量R与电压表的总电流I，总电流大于R中的电流．根据欧姆定律可知测量值会偏小；
（5）闭合开关前，为防止电路中电流过大烧坏用电器，滑片P处于最大阻值处；本实验中滑动变阻器还可以改变电路中的电流、改变灯泡两端的电压；
（6）根据P=

W

t

可知，要测白炽灯的电功率，可以利用电能表测出灯泡消耗的电能，钟表测出用电时间即可．

解答：解：
（1）电流表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与开关、电源组成电路，电路图和实物图如下图所示：

（2）灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选0～15V的量程；要测灯泡的额定功率应调节滑动变阻器使电压表的示数达到3.8V；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A；
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻R=

U

I

=

3.8V

0.38A

=10Ω；
灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444；
（4）由实验电路图知，所测电压U真实、电流I偏大，由R=

U

I

可知：测量值小于真实值；
（5）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处；本实验中滑动变阻器还可以改变电路中的电流、改变灯泡两端的电压；
（6）在家里做测白炽灯功率的实验时，可以用电能表测出灯泡消耗的电能，用钟表测出工作时间，利用P=

W

t

得出白炽灯的电功率．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）0～15V；3.8V；
（3）0.38A；10；1.444； 
（4）小于；电流表实际测量的是通过灯泡和电压表的总电流，即测出的电流值偏大；
（5）最大；控制电路中的电流大小，保护电路、保持定值电阻两端的电压不变；
（6）电能表；钟表．

点评：本题考查了测量灯泡电功率的实验，涉及到电路图的设计和实物图的连接、电压表量程的选择、电流表的读数、欧姆定律及电功率公式的应用等，综合性强，对学生知识的掌握和运用、综合性能力要求较高．