Question

在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中
（1）實(shí)驗(yàn)原理是

P=UI

．（寫出公式即可）
（2）要測定一只額定電壓為3.8V，允許通過的最大電流為0.4A的小燈泡的額定功率，現(xiàn)有下列器材：電壓表（量程為0～3V和0～15V），電流表（量程為0～0.6A和0～3A），干電池三只，滑動變阻器（0～15Ω，2A），開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．
①根據(jù)現(xiàn)有器材，將設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)電路圖畫在方框內(nèi)；
②電源電壓應(yīng)選擇

4.5

V；
③根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線把圖中的實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)電路（導(dǎo)線不要交叉）；在連接電路前，開關(guān)要

斷開

．
④閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器的阻值調(diào)到

15Ω

（填“0Ω”、“7.5Ω”或“15Ω”）；滑動變阻器在電路中的作用是

使燈泡兩端電壓為額定電壓

．
⑤閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得三組數(shù)據(jù)如下表，請將最后一欄補(bǔ)充完整：

實(shí)驗(yàn)序號	電壓表讀數(shù)/V	電流表讀數(shù)/A	發(fā)光情況
1	3	0.3	較暗
2	3.8	0.35	正常發(fā)光
3	4	0.37	過亮

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小燈泡的額定功率是

1.33

W．
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，小敏同學(xué)閉合開關(guān)，電流表指針反偏，請分析其原因：

電流表正負(fù)接線柱接反

．

Answer 1

分析：（1）測定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)原理是：用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的電功率；
（2）①測燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)中，用電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓，用電流表與燈泡串聯(lián)測電流，起保護(hù)作用的滑動變阻器串聯(lián)在電路中，控制電路電路的開關(guān)串聯(lián)在中．根據(jù)各元件的連接方式，畫出電路圖；
②根據(jù)一節(jié)干電池的電壓和燈泡的額定電壓計(jì)算出電源電壓即所用干電池的個數(shù)；
③根據(jù)電路圖設(shè)計(jì)電路時，注意導(dǎo)線不要交叉，電流表、電壓表量程選擇合適，電流方向正確；為了保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)；
④為了保護(hù)電路，連接電路時，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處；要測量燈泡的額定功率，兩端電壓應(yīng)該等于額定電壓；
⑤燈泡亮度決定于燈泡的實(shí)際功率；
（3）已知燈泡額定電壓和正常工作電流，利用公式P=UI得到額定功率；
（4）電流表要串聯(lián)在電路中，并且使電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．

解答：解：
（1）本實(shí)驗(yàn)的原理是：P=UI．
（2）①電壓表與燈泡并聯(lián)；電流表與燈泡串聯(lián)；滑動變阻器串聯(lián)在電路中，起保護(hù)作用；開關(guān)串聯(lián)在電路中控制斷路．根據(jù)各元件的連接方式，畫出電路圖如下．
②因?yàn)橐还?jié)干電池提供1.5V的電壓，而燈泡的額定電壓為3.8V，所以至少需要三節(jié)干電池提供電源電壓，即3×1.5V=4.5V．
③電流表選擇0～0.6A量程，電壓表選擇0～15V量程，滑動變阻器采用“一上一下”的接法，電路連接如下．為保護(hù)電路，在連接過程中，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)．
④已知滑動變阻器的最大阻值為15Ω，要保護(hù)電路，滑片應(yīng)位于最大阻值處，也就是將電阻調(diào)到15Ω處；
滑動變阻器在電路中的作用是：改變接入電路電阻的大小，使燈泡兩端電壓等于額定電壓．
⑤燈泡亮度決定于實(shí)際功率，在額定電壓下燈泡正常發(fā)光，實(shí)際功率等于額定功率，當(dāng)實(shí)際電壓高于額定電壓，實(shí)際功率也高于額定功率，所以燈泡過亮．
（3）燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.35A=1.33W；
（4）電流表指針倒轉(zhuǎn)，原因是電流沒有從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
故答案為：
（1）P=UI；
（2）①電路圖如下：

②4.5；
③
斷開；
④15Ω；使燈泡兩端電壓等于額定電壓；
⑤過亮；
（3）1.33；
（4）電流表正負(fù)接線柱接反．

點(diǎn)評：此題考查了測定小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的原理，電壓表、電流表量程的連接，滑動變阻器的使用，電功率的計(jì)算，電路圖的設(shè)計(jì)，實(shí)物圖的連接等，涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的代表性．