Question

【題目】育才中學初3.1班學生在探究“測量小燈泡的電功率”的實驗后，某興趣小組欲進一步探究學習，現將其改變為“探究小燈泡的電功率P與電壓U之間的關系”的實驗，實驗中提供了以下實驗器材： A．待測小燈泡L（額定電壓3.0V，額定功率1.8W） D．滑動變阻器R（0～10Ω）
B．電壓表V（量程0～3V，量程0～15V） E．定值電阻R01=5Ω，R02=10Ω，R03=15Ω
C．電流表A（量程0～0.6A，0～3A） F．蓄電池，電壓U=12V．
G．開關一個S，導線若干．
（1）為了比較精確的測量小燈泡的功率，電流表的量程應選 ．
（2）為了保證電路安全，實驗中定值電阻R0應選 ． （選填“R01”或“R02”或“R03”）
（3）請用鉛筆畫線代替導線，將實驗器材連接起來，使之成為準備使用的實物電路．
（4）測量結束后，應先斷開開關，拆除兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材．
（5）該小組同學在處理實驗數據時，將電功率P作為縱坐標，U2作為橫坐標，采用描點法，在坐標紙上作出了P﹣U2圖象，并畫出該圖象是一條直線（如圖所示）．根據圖象，請你指出：所作圖象的錯誤之處是；作圖時，坐標取值不恰當之處是 ．
（6）假設實驗中所給的實驗器材電流表已損壞，老師又給了一只電壓表，該組同學仍完成了實驗．請你幫他們在虛線框內畫出實驗的電路圖

Answer 1

【答案】
（1）0～0.6A
（2）R03
（3）解：如圖所示：

；

（4）電源
（5）圖線不應畫成直線；橫坐標的標度取值不恰當
（6）解：如圖所示：

．

【解析】解：（1）由P=UI，燈泡正常發光電流：I= = =0.6A，探究小燈泡的電功率P與電壓U之間的關系時，要改變燈泡兩端電壓，但不應超過其額定電壓，所以電流不會超過0.6A，比較精確的測量小燈泡的功率，電流表的量程應選0﹣0.6A量程；（2）由圖燈與滑動變阻器串聯，當燈泡正常發光時滑動變阻器和R0的總電壓：U′=U﹣UL=12V﹣3V=9V，此時滑動變阻器和R0連入阻值為R= = =15Ω，所以為了保證電路安全，實驗中定值電阻R0=15Ω，這樣滑動變阻器可以任意滑動，故應選R03；（3）探究小燈泡的電功率P與電壓U之間的關系實驗，要將電路連成一個串聯電路，電流表測燈泡電流使用0﹣0.6A量程，所以串聯在電路中，滑動變阻器一上一下接入電路，如圖所示： ；（4）測量結束后，應先斷開開關，拆除電源兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材；（5）作圖時，描點后應將這些點連成一條光滑曲線，不應畫成直線；由此圖象的橫坐標標度取值過大，描出點過于密集，圖象不能更好的反映P與U2的關系；（6）沒有了電流表，可以借助又給的一塊電壓表測已知阻值的定值電阻R0兩端電壓，由歐姆定律計算其電流得到燈泡電流，故電路如圖所示：
．
故答案為：（1）0～0.6A；（2）R03；（3）見上圖；（4）電源；（5）圖線不應畫成直線；橫坐標的標度取值不恰當．（6）見上圖．
（1）根據I= 計算燈泡允許通過最大電流，探究小燈泡的電功率P與電壓U之間的關系時，要改變電壓，燈泡電流也隨之改變，由些選擇電流表量程；（2）已知電源電壓，由燈泡發光時根據歐姆定律和串聯電路特點計算滑動變阻器和R0連入電路的總阻值，從而根據滑動變阻器的規格選擇合適規律的定值電阻；（3）探究小燈泡的電功率P與電壓U之間的關系實驗，要將電路連成一個串聯電路，電流表測燈泡電流，所以串聯在電路中，滑動變阻器一上一下接入電路，由此連接電路；（4）為了電路安全，拆除電路時應先拆除電源；（5）根據圖象可知坐標取值不恰當之處，圖象作圖時描點連線由此可知圖象的錯誤；（6）電流表已損壞，可以借助電壓表與已知電阻R0的組合，間接測得電路中電流．