Question

13．要測量定值電阻的阻值和小燈泡的額定功率．所提供的實驗器材有：電壓表、電流表、幾節新干電池、電鍵、滑動變阻器、導線若干、額定電壓為2.5伏小燈泡、定值電阻R_X等器材．

（1）在圖所示的電路中，有一根導線尚未連接，請用筆畫線代替導線在圖中正確連接．
（2）表1為伏安法測電阻的實驗數據記錄表，請填寫相關的欄目．該實驗中使用滑動變阻器的目的是保護電路，改變電阻兩端的電壓和通過電阻的電流．
表1

實驗 序號
1
2
3

（3）某小組同學利用圖（a）所示的電路測定值電阻的阻值，其實驗原理是R=$\frac{U}{I}$．他們將定值電阻R_X連入A、B間，閉合電鍵發現電流表指針如圖（b）所示，導致此現象的原因是電流表的正負接線柱接反．重新正確連接電路后，移動滑片測得的數據如表2所示，則該電阻的阻值為12.4歐姆（保留一位小數）．
表2

	電壓（V）	電流（A）	電阻（Ω）
1	1.7	0.14	12.1
2	2.8	0.22	12.7
3	4.0	0.32	12.5

（2）該小組同學用小燈泡換下電阻，想接著測量小燈泡額定功率，閉合電鍵時發現小燈泡很亮且一閃就熄滅；請指出他們在實驗操作過程中的不妥之處滑動變阻器的滑片未移至最大阻值處．他們再取相同規格的小燈泡重新正確實驗，測量數據如表3所示．根據表3中的實驗數據，甲同學認為小燈泡額定功率是0.43瓦，乙同學認為是0.65瓦．請你判斷甲、乙正確與否，并簡述理由：乙正確；燈泡額定電壓為2.5V，此時的電功率為0.65W．
表3

	電壓（V）	電流（A）	電功率（W）
（1）	1.3	0.16	0.21
（2）	2.5	0.26	0.65

Answer 1

分析 （1）將電流表串聯在電路中，根據數據確定電流表的量程；
（2）滑動變阻器的作用：保護電路，改變電路中的電流，多測幾組數據求平均值減小誤差．
（3）測電阻的實驗原理：R=$\frac{U}{I}$；
電流應從電流表的正接線柱流入，負接線柱流出，否則指針會反轉；
根據三次電阻值，求出平均值得出所測的電阻；
（4）在閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
當燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，功率等于額定功率．

解答 解：（1）將電流表串聯在電路中，根據數據，電路中電流不超0.6A，可選擇0～0.6A量程，連接如圖：
．
（2）滑動變阻器的基本作用是保護電路，同時還有改變電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，多測幾組數據求平均值，減小誤差．
（3）測電阻的實驗原理：R=$\frac{U}{I}$；
由圖知，指針反轉，說明電流表的正負接線柱接反；
由表二知，電阻值R=$\frac{12.1Ω+12.7Ω+12.5Ω}{3}$≈12.4Ω；
（4）閉合開關燈泡熄滅，說明燈泡兩端的電壓太大，可能是由于滑動變阻器的滑片未移至最大阻值處；
燈泡正常發光時，其兩端電壓必為額定電壓，根據表格中數據知，當U=2.5V時，燈泡的電功率為0.65W．
故答案為：（1）如上圖；（2）保護電路改變電阻兩端的電壓和通過電阻的電流；（3）R=$\frac{U}{I}$；電流表的正負接線柱接反；12.4；（4）滑動變阻器的滑片未移至最大阻值處；乙正確；燈泡額定電壓為2.5V，此時的電功率為0.65W．

點評 本題是伏安法測電阻和電功率的實驗，二者都要到的電流表和電壓表，在測定值電阻的阻值時，要多測幾組數據求平均值減小誤差，測量燈泡的額定功率，需使燈泡兩端的電壓等于額定電壓．