Question

【題目】某物理興趣小組的同學為了用實驗來探究“電流一定時，導體消耗的電功率與導體電阻的關系”，向?qū)嶒炇医鑱砹巳缦聦嶒炂鞑模弘娫�、關、滑動變阻器、電阻箱（符號），電壓表、電流表及導線．他們通過實驗完成了探究．

（1）他們經(jīng)過思考，通過測出電阻箱兩端的電壓和通過的電流，計算出電阻箱消耗的電功率，從而得到電功率與電阻的關系．請你在虛線框內(nèi)畫出他們探究的實驗電路圖_____．

（2）該電路中滑動變阻器的作用除保護電路外，另一個重要作用是調(diào)節(jié)電路中的電流，______________　。

（3）要完成該實驗，需要記錄的物理量　___________________ 。

（4）完成上述實驗后，小明又借了一個標為“3.8V”字樣的小燈泡，一個單刀雙擲開關，設計了如圖1所示實驗電路圖來測小燈泡的額定功率．請完成下列實驗步驟：

（a）閉合開關S1，將開關S2撥到觸點___，把電阻箱調(diào)到R0，使電壓表的示數(shù)為 ______ V.

（b）再將開關S2撥到觸點__________，讀出電壓表的示數(shù)為U。

（c）燈泡額定功率的表達式P=_______________。

Answer 1

【答案】 使每次流過R的電流相等 電阻箱兩端的電壓U、電流I及本身的阻值R 2 3.8 1 P=3.8V(U-3.8V)/R0

【解析】（1）根據(jù)題意知道，電壓表需要并聯(lián)在電阻箱兩端測其電壓，電阻箱與滑動變阻器串聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中測電流，故電路連接如下圖：

（2）滑動變阻器在該電路中的作用除保護電路外，還起到調(diào)節(jié)電路中的電流作用，即為了得到電功率與電阻的關系，需要使每次流過R的電流相等的作用；

（3）該實驗是利用P=UI計算阻值不同時的電阻箱的功率，然后進行比較分析，所以需要記錄的物理量有：電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I和電阻箱阻值R；

（4）由圖1 知道，此時沒有電流表，所以需要利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯(lián)；

（a）首先閉合開關Sl ，將S2 撥到觸點2，移動滑片，使燈泡兩端的電壓為3.8V，即電壓表的示數(shù)為3.8V，使其正常發(fā)光；

（b）再測定值電阻兩端的電壓，將開關S2 撥到觸點1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數(shù)U，則定值電阻兩端的電壓為U-3.8V；

（c）此時電路中的電流是：I=U0/R0=（U3.8V）/R0；故燈泡額定功率的表達式是：P=UI=。