Question

小明同學(xué)用如如圖所示的儀器進(jìn)行“測(cè)量小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)，己知小燈泡額定電壓是2.5V，
（1）將圖的電路連接成完整的測(cè)量電路．

（2）電路中滑動(dòng)變阻器對(duì)電路起保護(hù)作用，因此閉合開(kāi)關(guān)前，其滑片應(yīng)移到最

 

（選填“左”或“右”）端．閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電流表示數(shù)如如圖所示，這時(shí)通過(guò)小燈泡的電流是

 

A．
（3）下面表一表二分別是小明和小東各自進(jìn)行測(cè)量額定電壓為2.5V同一小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)：

他們完成實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相互交流時(shí)，小明認(rèn)為該小燈泡的額定功率為0.625W而小東認(rèn)為該小燈泡的額定功率為0.494W，你認(rèn)為

 

的說(shuō)法正確．理由是

 

．
（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測(cè)量一段電阻絲Rx的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了小燈泡，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，小明認(rèn)為不改變其它電路元件連接方式，也能完成實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你幫助小明完成實(shí)驗(yàn)．已知滑動(dòng)變阻器最大阻值為R′，電源電壓恒定不變．  （寫出實(shí)驗(yàn)操作和電阻R_x最后表達(dá)式）
實(shí)撿操作步驟
表達(dá)式：Rx=

Answer 1

分析：（1）有實(shí)物圖可以看出：電壓表缺少一根導(dǎo)線和燈泡并聯(lián)，滑阻還需接入下面一個(gè)接線柱．
（2）滑動(dòng)變阻器的滑片要移動(dòng)到下面所接接線柱的另一側(cè)，滑阻阻值為最大；根據(jù)電流表量程和指針位置可以確定電流讀數(shù)．
（3）該實(shí)驗(yàn)是測(cè)量額定功率，額定功率是用電器在額定電壓下的功率，而不是功率的平均值，所以小東計(jì)算平均功率是錯(cuò)誤的．
（4）利用電源電壓不變，把滑阻分別調(diào)到最大和最小讀出各自電流，用兩次的電流和電阻列出電壓的表達(dá)式后，計(jì)算未知電阻．

解答：解：（1）把電壓表正接線柱畫出，把滑阻的下面一個(gè)接上，如圖所示：

（2）滑阻下面接線柱接在了右端，滑片要在下面接線柱的另一側(cè)即左端；電流表接小量程，根據(jù)指針位置可知：I=0.2A．
（3）小明所認(rèn)為的電功率為額定電壓下的電功率，也就是額定功率，而小東把電功率求了平均值，這是不合適的，額定功率是用電器在額定電壓下的功率，而不是功率的平均值．所以小明是正確的．
（4）可以利用電源電壓不變，把滑阻調(diào)到阻值最大和最小進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，并根據(jù)兩次的電流和電阻列出電壓的表達(dá)式，來(lái)計(jì)算未知電阻．具體實(shí)驗(yàn)步驟：
①將滑動(dòng)變阻器滑片移到最小值端，電路中只有待測(cè)電阻R_X一個(gè)讀出電流表示數(shù)I₁，則電源電壓U=I₁R_X，
②將滑阻滑片移到最大值端，電路中電阻為滑阻最大值R′和待測(cè)電阻R_X的串聯(lián)，讀出電流表示數(shù)I₂，則電源電壓U=I₂（R′+R_X）
③通過(guò)化簡(jiǎn)可得R_X 的表達(dá)式R_X=

I2R′

I1-I2

．
故答案為：（1）如上圖；（2）0.2；
（3）小明、額定功率是用電器在額定電壓下的功率，而不是功率的平均值；
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將滑動(dòng)變阻器滑片移到最小值端，電路中只有待測(cè)電阻R_X一個(gè)讀出電流表示數(shù)I₁，則電源電壓U=I₁R_X，
②將滑阻滑片移到最大值端，電路中電阻為滑阻最大值R′和待測(cè)電阻R_X的串聯(lián)，讀出電流表示數(shù)I₂，則電源電壓U=I₂（R′+R_X）
③通過(guò)化簡(jiǎn)可得R_X 的表達(dá)式R_X=

I2R′

I1-I2

．

點(diǎn)評(píng)：利用電流表或電壓表來(lái)測(cè)量未知電阻的值是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中較難的題目，這類題要利用電源電壓相等，來(lái)列出兩個(gè)不同的電源電壓的表達(dá)式，對(duì)兩個(gè)表達(dá)式化簡(jiǎn)，然后求待測(cè)電阻的阻值．