Question

1．在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：
A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”
B．电流表（量程3A，内阻约为1Ω）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω）    
D．电压表（量程3.0V，内阻约为10kΩ）
E．电压表（量程15.0V，内阻约为50kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值为100Ω，额定电流50mA）
G．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1.0A）
H．电源（电动势为4.0V，内阻不计）       
I．电键及导线等

（1）为了使实验完成的更好，电流表应选用C；电压表应选用D；滑动变阻器应选用G．（只需填器材前面的字母即可）
（2）请在图1虚线框内画出实验电路图．
（3）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示．则电压值为1.80V，电流值为0.33A，小灯泡的实际功率为0.59 W．

Answer 1

分析 （1）器材的选取要安全、精确，根据小灯泡的额定电压和额定电流选出电压表和电流表的量程．滑动变阻器采用分压式接法，从测量的误差角度选出合适的滑动变阻器．
（2）研究小灯泡在不同电压下的功率，电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法．根据所测灯泡的内阻，与电压表内阻和电流表内阻比较，确定是大电阻还是小电阻，从而确定电流表采取内接法还是外接法．
（3）通过电压表量程和电流表量程知道表盘每一格为多少，从而读出电压表和电流表的读数．根据P=UI求出小灯泡的实际功率．

解答 解：（1）从测量精确度考虑，小灯泡的额定电压为3V，所以电压表选取量程为3V的，小灯泡的额定电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5}{3}$A，所以电流表选取量程为0.6A的，最大阻值为100Ω的滑动变阻器接入电路测量误差较大，所以选取最大阻值为10Ω的滑动变阻器．故选C、D、G．
（2）由于电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{9}{1.5}$=6Ω，远小于电压表内阻，与电流表内阻相当，属于小电阻，“小外偏小”，采取电流表的外接法．电流图如下．
（3）电压表量程为3V，所以1格等于0.1V，所以电压表读数为1.80V．电流表量程为0.6A，所以1格等于0.02A，所以电流表读数为0.33A．P=UI=1.80×0.33W=0.59W．
故答案为：（1）C，D，G；
（2）如图所示；
（3）1.80，0.33，0.59．

点评 解决本题的关键掌握器材选取的原则，掌握滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，以及电流表内外接的区别．