Question

運用如圖（a）所示的實驗器材做測小燈泡功率的實驗，其中小燈泡標有“3.8V”的字樣、燈絲電阻約為10Ω左右．

請完成或回答以下問題．
（1）補畫導線，把圖（a）中的器材連接成實驗電路，要求導線不交叉；
（2）伏安法測電阻的原理是

R=

U

I

；
（3）在連接電路前，應先將開關

斷開

，并將滑動變阻器的滑片P移到

A

端，這是為了

保護電路

；滑動變阻器的另一個作用是

改變燈泡兩端的電壓

．
（4）電路連好后閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓為2.5V，這時小燈泡的亮度

較暗

（較亮、較暗），為使小燈泡正常發(fā)光，應將滑片P應向

B

端移動；
（5）小燈泡正常發(fā)光時，電流表的指示如圖（b），則通過小燈泡的電流為

0.32

A額定功率為

1.216

W；
（6）由實驗數(shù)據(jù)可知，小燈泡正常發(fā)光時的燈絲電阻為

11.875

Ω．
（7）將燈和它的控制開關連入電路．

Answer 1

分析：（1）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)；由燈泡的額定電壓和電阻確定電流表的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電壓表和電流表的正負接線柱；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（2）伏安法測電阻的原理是R=

U

I

．
（3）為了保護電路，在接線過程中，開關應斷開；在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處，滑動變阻器的另一個作用是改變燈泡兩端的電壓．
（4）將燈泡的實際電壓與其額定電壓比較，就可得出燈泡的實際功率與額定功率的大小關系，從而判斷燈泡的發(fā)光亮度；為使小燈泡正常發(fā)光，應增大電流，減小電阻，就應將滑動變阻器的滑片P向B端移動．
（5）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計算額定功率．
（6）根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電阻．

解答：解：（1）燈泡額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，且與燈泡并聯(lián)；
燈泡電流約為：I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A＜0.6A，所以電流表選擇0～0.6A量程，且燈泡串聯(lián)，注意電流從電表的正接線柱流入負接線柱流出；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
如圖所示：

（2）伏安法測電阻的原理是R=

U

I

．
（3）為了保護電路，在接線過程中，開關應斷開，以避免因接線錯誤造成短路將電源燒壞；同理為了避免電路中電阻過小而燒壞電源或電表，在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處的A端；滑動變阻器的另一個作用是改變燈泡兩端的電壓．
（4）∵U_實=2.5V＜3.8V，
∴P_實＜P_額，燈泡發(fā)光變暗；
為使小燈泡正常發(fā)光，應增大電流，使燈泡兩端電壓等于額定電壓，故應將滑動變阻器的滑片P向B端移動．
（5）電流表使用的0～0.6A量程，分度值為0.02A，所以電流為0.32A，
P=UI=3.8V×0.32A=1.216W．
（6）燈泡正常發(fā)光時的電阻R=

U

I

=

3.8V

0.32A

=11.875Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）R=

U

I

；（3）斷開；A；保護電路；改變燈泡兩端的電壓；（4）較暗；B；（5）0.32；1.216；（6）11.875．

點評：本題考查了實物圖連接、電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用、電流表讀數(shù)、電阻和功率的計算、滑動變阻器在電路中的作用．這些是伏安法測電阻中的比較常見的內(nèi)容，一定要掌握．