Question

在測3.8V小燈泡（電阻大約為10Ω左右）額定功率的實驗時，小明連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓為6V。

（1）在連接電路時，開關(guān)必須          ，請將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮）。

（2）若在連接電路時，有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C（15Ω 0.2A）三個滑動變阻器可供選擇，則應(yīng)該選擇變阻器      （A/B/C）連入電路，才能保證實驗順利進(jìn)行。

（3）小明合理地連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮，小明分析后確定是燈泡的故障。若電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，可以判斷燈泡         ；若電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，可以判斷燈泡           。

（4）下表為某小組的實驗記錄：

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	功率/W	額定功率/W
1	3.0	0.36	1.08
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老師認(rèn)為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤，你認(rèn)為錯誤之處是：                        ，正確的測量結(jié)果P_額=        W；

（5）在科學(xué)探究過程中，經(jīng)常需要多次實驗．如在本實驗中，綜合分析實驗數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)

                                ，可見這里的多次實驗是為了發(fā)現(xiàn)不同現(xiàn)象背后的共同規(guī)律；有的多次實驗是為了求平均值以減小實驗誤差，如：                （填實驗名稱）。

（6）在某次實驗時，電壓表出現(xiàn)了故障不能使用，小明向老師借了一只定值電阻R₀（R₀值已知），設(shè)計了如圖乙所示的電路，繼續(xù)測量額定電壓為U_額的小燈泡的額定功率：測量時，應(yīng)閉合開關(guān)S和          ，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表的示數(shù)為          時，小燈泡正常工作；

 ‚斷開所有開關(guān)后，再將開關(guān)S和       閉合，讀出電流表的示數(shù)為I ；

ƒ算出小燈泡的額定功率P_額=                      (用I、U_額 和R₀表示)。

 

Answer 1

【答案】

（1）斷開，見右圖（2分）（2）B（3）斷路，短路（4）求平均值作為額定功率，1.52（5）燈泡的功率隨電壓的增加而增大(或電流隨電壓的增加而增大;電阻隨電壓的增加而增大)  測定值電阻(或長度測量等)（6）S₁， U_額/R₀ ‚S₂ƒU_額(I-U_額/R₀) 

【解析】（1）在連接電路時，開關(guān)必須；燈泡右端接線柱與滑動變阻器接線柱A相連，電壓表15V接線柱與燈泡右端接線柱相連，電路圖如圖所示．（2）燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=U /R =3.8V /10Ω =0.38A，此時滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=U_滑 /I =2.2V /0.38A ≈5.79Ω＞5Ω，因此滑動變阻器不能選A，而選B．（3）燈泡的故障，若電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，可以判斷燈泡斷路；若電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，可判斷燈泡短路．

（4）求不同電壓下功率的平均值作為燈泡的額定功率是錯誤的，由表中實驗數(shù)據(jù)知，燈泡額定電壓3.8V對應(yīng)的功率為1.52W，因此燈泡的額定功率是1.52W．（5）由表中實驗數(shù)據(jù)可知：燈泡的功率隨電壓的增加而增大；在伏安法測定值電阻實驗中或用刻度尺測物體的長度時，為減小誤差，要進(jìn)行多次測量求平均值．（6）①測量時，應(yīng)閉合開關(guān)S和S₁，當(dāng)電流表示數(shù)為I₁=U_額/R₀ 時，燈泡兩端電壓等于額定電壓，燈泡正常發(fā)光．

②斷開所有開關(guān)后，再將開關(guān)S和S2閉合，讀出電流表的示數(shù)為I；

③由并聯(lián)電路特點知，流過燈泡的電流I_L=I-I₁=I-U_額 /R₀ ，燈泡的額定功率P=U_額I_L=U_額（I-U_額/R₀ ）