Question

1．在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中，實驗室備有下列器材供選擇：
A．待測小燈泡“3.0V、1.5W”
B．電流表（量程3A，內阻約為1Ω）
C．電流表（量程0.6A，內阻約為5Ω）    
D．電壓表（量程3.0V，內阻約為10kΩ）
E．電壓表（量程15.0V，內阻約為50kΩ）
F．滑動變阻器（最大阻值為100Ω，額定電流50mA）
G．滑動變阻器（最大阻值為10Ω，額定電流1.0A）
H．電源（電動勢為4.0V，內阻不計）       
I．電鍵及導線等

（1）為了使實驗完成的更好，電流表應選用C；電壓表應選用D；滑動變阻器應選用G．（只需填器材前面的字母即可）
（2）請在圖1虛線框內畫出實驗電路圖．
（3）某同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數如圖2所示．則電壓值為1.80V，電流值為0.33A，小燈泡的實際功率為0.59 W．

Answer 1

分析 （1）器材的選取要安全、精確，根據小燈泡的額定電壓和額定電流選出電壓表和電流表的量程．滑動變阻器采用分壓式接法，從測量的誤差角度選出合適的滑動變阻器．
（2）研究小燈泡在不同電壓下的功率，電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法．根據所測燈泡的內阻，與電壓表內阻和電流表內阻比較，確定是大電阻還是小電阻，從而確定電流表采取內接法還是外接法．
（3）通過電壓表量程和電流表量程知道表盤每一格為多少，從而讀出電壓表和電流表的讀數．根據P=UI求出小燈泡的實際功率．

解答 解：（1）從測量精確度考慮，小燈泡的額定電壓為3V，所以電壓表選取量程為3V的，小燈泡的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5}{3}$A，所以電流表選取量程為0.6A的，最大阻值為100Ω的滑動變阻器接入電路測量誤差較大，所以選取最大阻值為10Ω的滑動變阻器．故選C、D、G．
（2）由于電壓和電流需從0開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，燈泡的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{9}{1.5}$=6Ω，遠小于電壓表內阻，與電流表內阻相當，屬于小電阻，“小外偏小”，采取電流表的外接法．電流圖如下．
（3）電壓表量程為3V，所以1格等于0.1V，所以電壓表讀數為1.80V．電流表量程為0.6A，所以1格等于0.02A，所以電流表讀數為0.33A．P=UI=1.80×0.33W=0.59W．
故答案為：（1）C，D，G；
（2）如圖所示；
（3）1.80，0.33，0.59．

點評 解決本題的關鍵掌握器材選取的原則，掌握滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，以及電流表內外接的區(qū)別．