Question

小楊用電壓表和電流表可以測量標(biāo)有“3.8V”燈泡的額定功率．現(xiàn)預(yù)測小燈泡的電阻值和小燈泡的電功率（即伏安法測電阻和電功率），圖為一種測量方案的原理圖（不考慮多次測量．圖中用“電源”表示電路的其它部分）．
（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖甲，并根據(jù)電路圖將下列所需實(shí)物用鉛筆連接起來．
（2）電壓表所選量程是

0～15V

，調(diào)節(jié)滑動變阻器，應(yīng)使電壓表指針指在

3.8V

的位置上．
（3）若此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為

0.38

A，電阻的測量值R=

10

Ω，則燈泡的額定功率約是

1.444

W．
（4）考慮到電壓表的電阻對電路的影響，必然會給測量結(jié)果帶來誤差．那么用這種方案測量出來的電阻值

小于

（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值，其原因是

電流表實(shí)際測量的是通過燈泡和電壓表的總電流，即測出的電流值偏大

．
（5）小楊設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中，使用了滑動變阻器，在實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)放在滑動變阻器阻值

最大

的位置（填“最大”或“最小”）．滑動變阻器起到的作用是

控制電路中的電流大小，保護(hù)電路、保持定值電阻兩端的電壓不變

．
（6）如果在家里做測白熾燈功率的實(shí)驗(yàn)，因家里一般沒有電壓表和電流表，所以可以利用家庭中都有的

電能表

和

鐘表

測量更方便．

Answer 1

分析：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)測電流，保護(hù)電路和改變燈泡兩端電壓的滑動變阻器串聯(lián)在電路中，然后與開關(guān)、電源組成電路；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，額定電壓下燈泡正常發(fā)光；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，再根據(jù)歐姆定律求出電阻，根據(jù)P=UI求出電功率；
（4）電壓表測量R兩端電壓U，電流表測量R與電壓表的總電流I，總電流大于R中的電流．根據(jù)歐姆定律可知測量值會偏小；
（5）閉合開關(guān)前，為防止電路中電流過大燒壞用電器，滑片P處于最大阻值處；本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器還可以改變電路中的電流、改變燈泡兩端的電壓；
（6）根據(jù)P=

W

t

可知，要測白熾燈的電功率，可以利用電能表測出燈泡消耗的電能，鐘表測出用電時(shí)間即可．

解答：解：
（1）電流表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，然后與開關(guān)、電源組成電路，電路圖和實(shí)物圖如下圖所示：

（2）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選0～15V的量程；要測燈泡的額定功率應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)達(dá)到3.8V；
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.38A；
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻R=

U

I

=

3.8V

0.38A

=10Ω；
燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444；
（4）由實(shí)驗(yàn)電路圖知，所測電壓U真實(shí)、電流I偏大，由R=

U

I

可知：測量值小于真實(shí)值；
（5）閉合開關(guān)前，保護(hù)電路的滑動變阻器的滑片P處于最大阻值處；本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器還可以改變電路中的電流、改變燈泡兩端的電壓；
（6）在家里做測白熾燈功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以用電能表測出燈泡消耗的電能，用鐘表測出工作時(shí)間，利用P=

W

t

得出白熾燈的電功率．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）0～15V；3.8V；
（3）0.38A；10；1.444； 
（4）小于；電流表實(shí)際測量的是通過燈泡和電壓表的總電流，即測出的電流值偏大；
（5）最大；控制電路中的電流大小，保護(hù)電路、保持定值電阻兩端的電壓不變；
（6）電能表；鐘表．

點(diǎn)評：本題考查了測量燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到電路圖的設(shè)計(jì)和實(shí)物圖的連接、電壓表量程的選擇、電流表的讀數(shù)、歐姆定律及電功率公式的應(yīng)用等，綜合性強(qiáng)，對學(xué)生知識的掌握和運(yùn)用、綜合性能力要求較高．