题目内容
11．在测量“3.8V小灯泡额定功率”的实验中，选用的器材有：电压表一只（量程为0-3V和0-15V）、电流表一只（量程为0-0.6A和0-3A）、3.8V小灯泡一个．滑动变阻器一个、开关一个、新干电池若干及导线若干．（1）小彤设计了如图甲所示的电路，实验中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.35A，则小灯泡的额定功率是1.33w．
（2）小雪认为小彤的实验方案虽然测出了该灯泡的额定功率，但也存在一定的不足，请你指出小彤方案的不足之处．用0～15V的电压表测灯泡正常发光时的电压3.8V时，指针偏角较小，读数不精确．
（3）小彤和小雪交流研讨后，改进的实验电路如图乙所示，调节滑动变阻器的滑动触头P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定电流是0.4A．
（4）通过技算分析：用如图乙所示的电路测量小灯泡的额定功率时，对电池使用的最少节数有何要求．此时对滑动变阻器的规格有哪些要求．（为使测量结果更加准确，试验时电压表 和电流表的示数不小于所用量程的一半）
分析 （1）根据P=UI求灯的额定功率；
（2）因灯的额定电压大于3V，根据电压表的量程的选择分析回答；
（3）根据图丙电流表小量程读数；
（4）分析图乙电路的连接，根据试验时电压表和电流表的示数不小于所用量程的一半，根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时电源电压的最小值，确定电源的节数；
由串联电路电压的规律求出灯正常发光时变阻器分得的最小电压，利用欧姆定律求出变阻器连入电路中的最小电阻，从而确定变阻器的规格．
解答 解：（1）当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.35A，
小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.35A=1.33W；
（2）要测小灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压达到3.8V，则电压表的量程为0～15V；
测灯泡正常发光时的电压3.8V时，用量程为0～15V的电压表时，指针偏角较小，读数不精确；
（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，即灯的额定电流为0.4A；
（4）图乙中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压（电压表可选用小量程），电流表测电路中的电流，
因要求：试验时电压表和电流表的示数不小于所用量程的一半，电压表示数至少为1.5V，电流表示数至少为0.3A，根据串联电路电压的规律，电源电源至少为U=3.8V+1.5V=5.3V，电池的节数至少为$\frac{5.3V}{1.5V}$≈3.53，故至少4节新干电池，即电源电压至少为6V，因灯的额定电压为3.8V，灯的额定电流为0.4A，
所以，变阻器分去的电压至少为：U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V，
故变阻器的最大电阻至少R滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}=\frac{2.2V}{0.4A}$=5.5Ω，允许通过的最大电流至少为0.4A．
故答案为：（1）1.33；
（2）用0～15V的电压表测灯泡正常发光时的电压3.8V时，指针偏角较小，读数不精确；
（3）0.4；
（4）用如图乙所示的电路测量小灯泡的额定功率时至少4节新干电池；变阻器的最大电阻至少为5.5Ω，允许通过的最大电流至少为0.4A．
点评 本题测量“3.8V小灯泡额定功率”，考查额定功率的计算、误差的分析、对实验方案的评估能力及尝试改进实验方案的能力及对实验器材的要求，综合性强，有难度．
天天向上一本好卷系列答案
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| C． | f1=50 N f2=22 N | D． | f1=10 N f2=22 N |
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