Question

（2007?臨汾）為了測(cè)額定電壓為3.8V的小燈泡的功率，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖12（甲）所示的電路圖，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，手邊只有兩節(jié)新干電池，其它器材都符合實(shí)驗(yàn)要求，于是他進(jìn)行了如下操作：?
（1）他根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖連接了如圖（乙）所示的實(shí)物電路，請(qǐng)幫他將電路連接完整．

（2）連好電路后，該同學(xué)正確的完成了兩次操作，并分別計(jì)算出了燈絲的電阻和燈泡功率，記錄數(shù)據(jù)如下表．他繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.6V，電流表的示數(shù)如圖（丙）所示，請(qǐng)你將電流表的示數(shù)填入下表，并幫他計(jì)算出此時(shí)小燈泡的功率和燈絲的電阻．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓U （V）	電流I （A）	電阻R（Ω）	電功率P（W）
第一次	1.5	0.18	8.33	0.27
第二次	2	0.22	9.09	0.44
第三次	2.6

（3）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片都不能使電壓表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓，于是根據(jù)已知燈泡的額定電壓和第三次測(cè)得的電阻，用公式P=

U2

R

估算出小燈泡的額定功率大約是

1.444

W．
（4）他這樣估算出來的額定功率是偏大還是偏小？

偏大

．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可見，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，根據(jù)電源電壓確定電壓表量程，滑動(dòng)變阻器要“一上一下”接入電路．
（2）電流表讀數(shù)時(shí)要看清量程和分度值，根據(jù)指針的位置讀數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算電功率，根據(jù)R=

U

I

計(jì)算電阻．
（3）根據(jù)第三次測(cè)量的電阻值，結(jié)合燈泡的額定電壓，理由P=

U2

R

就可以計(jì)算出燈泡的額定功率．
（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得出小燈泡的電阻隨溫度的變化的規(guī)律，來推算計(jì)算出的額定功率的數(shù)值大小情況．

解答：解：（1）電源有兩節(jié)新干電池，因此電壓表選擇0～3V即可，滑動(dòng)變阻器選擇下面的一個(gè)接線柱接入電路，如下圖所示：

（2）丙圖中電流表選擇的是0～0.6A量程，對(duì)應(yīng)的分度值是0.02A，指針指在0.2A后面第3個(gè)小格上，因此是0.26A；此時(shí)電壓是2.6V，因此電阻R=

U

I

=

2.6V

0.26A

=10Ω，電功率P=UI=2.6V×0.26A=0.676W．
故答案為：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓U （V）	電流I （A）	電阻R（Ω）	電功率P（W）
第一次	1.5	0.18	8.33	0.27
第二次	2	0.22	9.09	0.44
第三次	2.6	0.26	10	0.676

（3）第三次測(cè)量的電阻值是10Ω，小燈泡的額定電壓是3.8V，∴小燈泡的額定功率大約是P=

U2

R

=

(3.8V)2

10Ω

=1.444W．
故答案為：1.444．
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，小燈泡的電阻隨電壓的升高而變大，所以第三次測(cè)量的電阻值要小于燈泡額定電壓下的電阻，因此根據(jù)P=

U2

R

計(jì)算出的額定功率偏大．
故答案為：偏大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了用伏安法測(cè)燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用方法．對(duì)于電表量程的選擇，應(yīng)盡量使在不超過電表量程的前提下，使電表指針偏轉(zhuǎn)幅度盡量大些，以保證可以多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，從而歸納出普遍結(jié)論．