Question

在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，所測(cè)燈泡的額定電壓為3.8V。

（1）圖甲是小婷同學(xué)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線幫她將電路連接完整；

（2）小婷連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出很亮的光，其操作存在的問(wèn)題是：

①                            ；②                                 ；

（3）糾正上述操作后，小婷測(cè)出三組數(shù)據(jù)，第一次當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過(guò)小燈泡的電流為            A，實(shí)際功率為             W，

要測(cè)出小燈泡的額定功率，她應(yīng)將變阻器的滑片P向         端移動(dòng)（選填“A”或“B”），同時(shí)眼睛應(yīng)觀察                （選填“電流表”或“電壓表”）的示數(shù)。

（4）由于電壓表?yè)p壞，小聰同學(xué)再利用一個(gè)阻值已知的電阻R₀，設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)小燈泡的額定功率，電路如圖丙所示，其中電源電壓一定但未知，具體操作如下：

①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂、閉合開(kāi)關(guān)S₁，移動(dòng)滑片P至某一位置，讀出電流表示數(shù)I₁；

②                                                                 ；

先算出燈泡的電阻R_L=                  （用所測(cè)的物理量和已知量表示），再根據(jù)P_額=U_額²/R_L，計(jì)算燈泡的額定功率；

③按此方案測(cè)量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大，原因是：                     

                      。仔細(xì)分析后，小聰認(rèn)為要準(zhǔn)確測(cè)出燈泡的額定功率，只需將上述步驟①改為：                                                          。

 

Answer 1

【答案】

（1）如圖3（2分）

（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi) ，（閉合開(kāi)關(guān)前）變阻器的阻值沒(méi)有調(diào)到最大；（3）0.28，0.84，A，電壓表；（4）②（保持滑片P位置不動(dòng)）再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁、閉合開(kāi)關(guān)S₂，讀出電流表示數(shù)I₂；  R_L=I₁R₀/（I₂-I₁）；   

 ③所測(cè)燈泡電阻不是燈泡在正常發(fā)光時(shí)的電阻，燈泡電阻隨溫度變化而變化；  改為：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂、閉合開(kāi)關(guān)S₁，調(diào)節(jié)變阻器滑片P，使電流表示數(shù)為3.8V/R₀  （各1分）

【解析】（1）由于燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選擇大量程；滑動(dòng)變阻器接的時(shí)候要一上一下；（2）小婷連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出很亮的光，其操作存在的問(wèn)題是連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)     （閉合開(kāi)關(guān)前）和變阻器的阻值沒(méi)有調(diào)到最大；（3）由于電流表選擇的是小量程，所以電流是0.28A，根據(jù)P=UI=3V×0.28A=0.84W；要測(cè)出小燈泡的額定功率，就要使電路中的電流變大，所以滑片向A端移動(dòng)；同時(shí)眼睛應(yīng)觀察電壓表的示數(shù)，使其的示數(shù)是3.8V；（4）由于電壓表?yè)p壞，小聰同學(xué)再利用一個(gè)阻值已知的電阻R₀，設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)小燈泡的額定功率，①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂、閉合開(kāi)關(guān)S₁，移動(dòng)滑片P至某一位置，讀出電流表示數(shù)I₁；②（保持滑片P位置不動(dòng)）再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁、閉合開(kāi)關(guān)S₂，讀出電流表示數(shù)I₂；

此時(shí)是通過(guò)閉合和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，使這部分電路的電壓不變，根據(jù)公式求出；③按此方案測(cè)量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大原因是：所測(cè)燈泡電阻不是燈泡在正常發(fā)光時(shí)的電阻，燈泡電阻隨溫度變化而變化；仔細(xì)分析后，小聰認(rèn)為要準(zhǔn)確測(cè)出燈泡的額定功率，只需將上述步驟①改為：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂、閉合開(kāi)關(guān)S₁，調(diào)節(jié)變阻器滑片P，使電流表示數(shù)為3.8V/R₀