Question

某物理小組在做“測定小燈泡功率”的實驗．實驗器材：電源（電壓恒為4.5V）、電壓表、電流表、開關和小燈泡（額定電壓為3.8V）各一個，滑動變阻器50Ω  1A，導線若干．

（1）圖甲是小組A連接的實物圖．閉合開關后，移動變阻器的滑片，電壓表示數不變，經檢查，是由于一根導線連接錯誤．請你在實物圖中連接錯誤的導線上打“×”，并補畫出正確的連線．
（2）小組B在連線時，不小心將線接錯了．閉合開關后，移動滑動變阻器滑片P，發現電流表示數變大時，電壓表示數卻變小，產生這種現象的原因是______．
（3）改正錯誤后，閉合開關，移動變阻器的滑片，當燈泡正常發光時，電流表示數（如圖乙所示），則小燈泡的額定功率為______W．
（4）本實驗測多組數據與測量物體長度時測多組數據的目的______（選填“相同”或“不相同”），本實驗測多組數據的目的是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法測功率的實驗中，電壓表與燈泡并聯測燈泡電壓，電流表與燈泡串聯測燈泡電流．
在實物連接圖中找到錯誤之處：主要分析電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用，從電壓表和電流表的正負接線柱、量程、連接方式，滑動變阻器的接線柱和連入方式上逐條分析．
（2）電流表示數變大，根據歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變大，根據串聯電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓，據此判斷實驗現象的原因；
（3）對于電流表的讀數，應先確定量程，而后看清分度值，進而讀出電流表的示數；
由于燈泡的額定功率，即在額定電壓下的功率，所以知道額定電壓和額定電壓下的電流，據公式P=UI計算即可．
（3）在物理實驗過程中，多次測量的目的有兩個：將測量數據取平均值，減小誤差；總結規律，避免結論的片面性．據此分析即可判斷．
解答：解：（1）由題目中的電流表表盤知，電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯，
燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與燈泡并聯，
滑動變阻器選擇一上一下接線柱，串聯在電路中．
經分析，電壓表并聯在燈泡與滑動變阻器兩端，測燈泡和滑動變阻器的總電壓是錯誤的，電壓表要并聯在燈泡兩端測燈泡的電壓，如圖：


（2）連線時，不小心將線接錯了，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片P，電流表示數變大，電路中電流變大；根據歐姆定律可知，定值電阻兩端的電壓變大；
根據串聯電路總電壓等于各分電壓之和可知，滑動變阻器兩端的電壓減小，故產生這一現象的原因是電壓表并聯在滑動變阻器兩端；
（3）此時電流表選擇的是小量程，所以分度值是0.02A，故此時電流表的讀數是：0.24A，故知道燈泡的額定電壓是3.8V，額定電壓下的電流是0.24A，所以此燈泡的額定功率是：P=UI=3.8V×0.24A=0.912W；
（4）測量物體長度時測多組數據的目的是多次測量求取平均值，減小誤差；而本實驗的目的是為了總結規律，得出燈泡的實際功率和亮度的關系，故本實驗測多組數據與測量物體長度時測多組數據的目的不相同．
故答案為：（1）如圖；（2）電壓表并聯在滑動變阻器兩端；（3）0.912；（4）不相同；  探究小燈泡的亮度與實際電功率的關系；
點評：本題考查了滑動變阻器的連接和使用、電流表的讀數、電功率公式的應用和實驗中多次測量的目的等，關鍵是學生對伏安法測功率實驗的理解和掌握；