Question

13．要测量定值电阻的阻值和小灯泡的额定功率．所提供的实验器材有：电压表、电流表、几节新干电池、电键、滑动变阻器、导线若干、额定电压为2.5伏小灯泡、定值电阻R_X等器材．

（1）在图所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线在图中正确连接．
（2）表1为伏安法测电阻的实验数据记录表，请填写相关的栏目．该实验中使用滑动变阻器的目的是保护电路，改变电阻两端的电压和通过电阻的电流．
表1

实验 序号
1
2
3

（3）某小组同学利用图（a）所示的电路测定值电阻的阻值，其实验原理是R=$\frac{U}{I}$．他们将定值电阻R_X连入A、B间，闭合电键发现电流表指针如图（b）所示，导致此现象的原因是电流表的正负接线柱接反．重新正确连接电路后，移动滑片测得的数据如表2所示，则该电阻的阻值为12.4欧姆（保留一位小数）．
表2

	电压（V）	电流（A）	电阻（Ω）
1	1.7	0.14	12.1
2	2.8	0.22	12.7
3	4.0	0.32	12.5

（2）该小组同学用小灯泡换下电阻，想接着测量小灯泡额定功率，闭合电键时发现小灯泡很亮且一闪就熄灭；请指出他们在实验操作过程中的不妥之处滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处．他们再取相同规格的小灯泡重新正确实验，测量数据如表3所示．根据表3中的实验数据，甲同学认为小灯泡额定功率是0.43瓦，乙同学认为是0.65瓦．请你判断甲、乙正确与否，并简述理由：乙正确；灯泡额定电压为2.5V，此时的电功率为0.65W．
表3

	电压（V）	电流（A）	电功率（W）
（1）	1.3	0.16	0.21
（2）	2.5	0.26	0.65

Answer 1

分析 （1）将电流表串联在电路中，根据数据确定电流表的量程；
（2）滑动变阻器的作用：保护电路，改变电路中的电流，多测几组数据求平均值减小误差．
（3）测电阻的实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
电流应从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针会反转；
根据三次电阻值，求出平均值得出所测的电阻；
（4）在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
当灯泡两端的电压等于额定电压时，功率等于额定功率．

解答 解：（1）将电流表串联在电路中，根据数据，电路中电流不超0.6A，可选择0～0.6A量程，连接如图：
．
（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，同时还有改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，多测几组数据求平均值，减小误差．
（3）测电阻的实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
由图知，指针反转，说明电流表的正负接线柱接反；
由表二知，电阻值R=$\frac{12.1Ω+12.7Ω+12.5Ω}{3}$≈12.4Ω；
（4）闭合开关灯泡熄灭，说明灯泡两端的电压太大，可能是由于滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处；
灯泡正常发光时，其两端电压必为额定电压，根据表格中数据知，当U=2.5V时，灯泡的电功率为0.65W．
故答案为：（1）如上图；（2）保护电路改变电阻两端的电压和通过电阻的电流；（3）R=$\frac{U}{I}$；电流表的正负接线柱接反；12.4；（4）滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处；乙正确；灯泡额定电压为2.5V，此时的电功率为0.65W．

点评 本题是伏安法测电阻和电功率的实验，二者都要到的电流表和电压表，在测定值电阻的阻值时，要多测几组数据求平均值减小误差，测量灯泡的额定功率，需使灯泡两端的电压等于额定电压．