Question

小明做“测定小灯泡额定功率”的实验．
实验器材：电源（电压恒为4.5V）、电压表、电流表、开关和小灯泡（额定电压为3.8V）各一个，两只滑动变阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），导线若干．

（1）图1是小明连接的实物图．闭合开关后，移动变阻器的滑片，电压表示数不变，经检查，是由于一根导线连接错误．请你在实物图中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的
连线．
（2）小明改正错误后，闭合开关，移动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数（如图2所示）．为______A，则小灯泡的额定功率为______W．

U/V	1.0	1.5	2.4	3.0	4.2
I/A	0.1	0.14	0.2	1.1	0.25

（3）小明完成实验后，又与小红一起用此电路对小灯泡的电阻进行了测量，测得数据如下表．
小红发现其中一个数据有明显错误，该数据是______．小红与小明讨论分析，原来是读数时看错了量程，正确的数据应是______．实验中选择的变阻器规格为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法测功率的实验中，电压表与灯泡并联测灯泡电压，电流表与灯泡串联测灯泡电流．
在实物连接图中找到错误之处：主要分析电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用，从电压表和电流表的正负接线柱、量程、连接方式，滑动变阻器的接线柱和连入方式上逐条分析．
（2）电流表读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
知道电压和电流，根据P=UI计算功率．
（3）实物图中，电流表选择0～0.6A，测量的电流不会超过0.6A，超过0.6A的电流是错误的．
根据指针位置相同时，0～3A量程的读数是0～0.6A量程读数的5倍．读出正确的电流值．
选择滑动变阻器的规格要从电流和电阻来考虑．电路电流不会超过滑动变阻器允许通过的最大电流，滑动变阻器的电阻既能满足实验需要，又不能太大．
解答：解：（1）由题目中的电流表表盘知，电流表选择0～0.6A量程，电流表与灯泡串联，
灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程，电压表与灯泡并联，
滑动变阻器选择一上一下接线柱，串联在电路中．
经分析，电压表并联在灯泡与滑动变阻器两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压是错误的，电压表要并联在灯泡两端测灯泡的电压，如图：

（2）电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A，
P=UI=3.8V×0.24A=0.912W．
（3）电流表选择0～0.6A量程，3.8V下的电流为1.1A＞0.6A是错误的，把0～0.6A量程读成0～3A量程．
指针位置相同时0～3A量程的读数是0～0.6A量程读数的5倍．所以，正确数据为0.22A．
电路中的最大电流为0.25A，对于两个滑动变阻器都合适，
电路中电流最小为0.1A时，电路电阻最大，滑动变阻器电阻最大．
滑动变阻器最大电压为：U=U_总-U_L=4.5V-1.0V=3.5V．
所以R===35Ω．
“20Ω  2A”的滑动变阻器电阻太小，不能满足实验需要，
“50Ω  1A”的滑动变阻器电阻和电流都适用．
故答案为：（1）如上图；（2）0.24；0.912；（3）1.1；0.22；“50Ω  1A”．
点评：对于滑动变阻器规格的选择问题，滑动变阻器允许通过的最大电流大于或等于电路中的最大电流．
电流最小时，滑动变阻器电阻最大，滑动变阻器最大电阻既能满足实验的需要又不能太大．