Question

8．馬銘同學為了測量一個額定電壓為2.5V、額定功率估計為1W的小燈泡的實際功率，準備了如下實驗器材：電流表（0～0.6A～3A）、電壓表（0～3V～15V）、兩節干電池、待測的小燈泡、開關和一些導線．
（1）為完成實驗，還需要一個滑動變阻器．
（2）此次實驗中，電流表應使用0～0.6A的量程；電壓表應使用0～3V的量程．
（3）實驗記錄的數據如下表所示．其中根據第2次測得的數據計算得出的結果是小燈泡的額定功率；第1次的實驗數據是電流表的示數讀錯了；第3次測得的小燈泡的實際功率為1.26W．

	電壓U（V）	電流I（A）
1	2.20V	0.55A
2	2.50V	0.40A
3	2.80V	0.45A

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器的作用為改變接入電路的電阻值，缺少變阻器則無法改變電阻；
（2）實驗電源是兩節干電池，所以電源電壓是3V，當變阻器的阻值為零時，電阻兩端的電壓和電路中的電流最大．電壓即電源電壓是3V，電流根據I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{3V}$≈0.33A．
由于最大電壓是3V，最大電流是0.33A，都沒有超過兩表的量程，所以兩表都使用小量程．
（3）①根據額定功率的定義，進行選擇．
②根據歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，電器的電阻不變．
③根據電功率公式進行計算，得出結果．

解答 解：（1）滑動變阻器目的一是作為保護電阻，二是可以多測幾組數據求平均值，如果沒有滑動變阻器，則無法測量多組數據求平均值，則增大了實驗的誤差；
（2）當變阻器的阻值為零時，此時電流最大．電流根據I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{3V}$≈0.33A．所以電流表選用量程為0～0.6A，
當變阻器的阻值為零時，電阻兩端電壓是電源電壓，所以電壓表選用的量程為0～3V．
（3）①用電器在額度電壓下的功率叫額定功率，燈泡的額度電壓是2.5V所以第2次測得的數據計算得出的結果是小燈泡的額定功率．
②根據歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，可得R=$\frac{U}{I}$，計算第一次得出，R₁=$\frac{2.20V}{0.55A}$=4Ω；
第2次：R₂=$\frac{2.5V}{0.40A}$=6.25Ω；
第3次：R₃=$\frac{2.80V}{0.45A}$=6.25Ω；
所以，第一次測量的電流表讀錯了．
③根據電功率公式P=UI，已知電壓U=2.80V，電流I=0.45A，則P_實=UI=2.80V×0.45A=1.26W；
故答案為：（1）滑動變阻器；（2）0～0.6；0～3；（3）2；1；1.26．

點評 伏安法測電阻是初中物理的一個重要實驗，考試中經常出現．要知道方法、原理、會使用電流表電壓表，還考查了電流表、電壓表的使用的知識．注意測額定功率必須是在額定電壓下的電功率．