Question

（2011?哈爾濱模擬）小紅要測定一只標有“2.5V”字樣的小燈泡的電功率．
（1）她測得了三組數(shù)據(jù)，如右表格所示，則小燈泡的額定功率為

0.75

W．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓/V	2.0	2.5	3.0
電流/A	0.25	0.30	0.33

（2）小紅因需要知道一段電爐絲的電阻Rx，便想利用上述實驗裝置測量．可是連接電路時發(fā)現(xiàn)電流表已燒壞，原電路不能使用．請你利用現(xiàn)有器材（電壓未知的電源、量程合適的電壓表、最大阻值已知為R0的滑動變阻器、開關各一個，導線若干），幫助設計一個不用改變電壓表位置就能測出這段電爐絲電阻的電路．畫出電路圖并寫出測量過程（電路圖畫在虛線框內(nèi)，電爐絲的符號用電阻的符號表示．）

（3）愛思考的小紅想，既然電和磁有關系，那么就可以用此實驗裝置研究電流周圍磁場的情況．請你分別回答利用何種器材根據(jù)什么現(xiàn)象說明磁場的方向和強弱（請?zhí)顚懕砀裰械目崭瘢�．（實驗室備有足夠的小磁針、鐵釘、大頭針）

選擇的器材	觀察的現(xiàn)象	說明的內(nèi)容
		磁場方向
		磁場強弱

Answer 1

分析：（1）燈泡電壓等于額定電壓時的功率為額定功率，由表找出額定電壓U對應的電流I，根據(jù)P=UI求出燈泡的功率．
（2）電源、滑動變阻器、電爐絲的電阻Rx串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在電爐絲的電阻Rx兩端；測量過程：將滑片滑至b端，閉合開關，
記下電壓表示數(shù)U_b；再將滑片滑至a端，記下電壓表的示數(shù)U_a，由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可求出電爐絲的電阻R_x．
（3）可以用小磁針靜止時N極的指向表示磁場的方向；可以用通電螺線管吸引鐵定、大頭針的多少來表示磁場的強弱．

解答：解：（1）由圖知，燈泡的額定電壓U=2.5V，對應的電流I=0.30A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（2）電源、滑動變阻器、電爐絲的電阻Rx串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在電爐絲的電阻Rx兩端，電路圖如圖所示；
測量過程：將滑片滑至b端，閉合開關，記下電壓表示數(shù)U_b；再將滑片滑至a端，記下電壓表的示數(shù)U_a，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U_b-U_a，電路電流I=

Ub-Ua

R0

，由歐姆定律得，電爐絲的電阻Rx=

Ua

I

=

Ua

Ub-Ua R0

=

UaR0

Ub-Ua

．
（3）說明磁場方向及強弱所選器材、實驗現(xiàn)象如下表所示：

選擇的器材	觀察的現(xiàn)象	說明的內(nèi)容
小磁針	小磁針靜止時N極的指向	磁場方向
鐵釘、大頭針	通電螺線管吸引大頭針的多少	磁場強弱

故答案為：（1）0.75；（2）電路圖如右上圖所示，測量過程：將滑片滑至b端，閉合開關，記下電壓表示數(shù)U_b；再將滑片滑至a端，記下電壓表的示數(shù)U_a，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U_b-U_a，電路電流I=

Ub-Ua

R0

，由歐姆定律得，電爐絲的電阻R_x=

Ua

I

=

Ua

Ub-Ua R0

=

UaR0

Ub-Ua

．（3）如上表所示．

點評：本題考查了額定功率的計算、實驗設計、測電阻等，有一定的難度；解題時應注意，燈泡在額定電壓下的功率為額定功率；本題只用一個電壓表而不用電流表設計實驗測未知電阻的關鍵是利用串聯(lián)電路的特點及歐姆定律，求出電路電流．