Question

小楊用電壓表和電流表可以測量標有“3.8V”燈泡的額定功率．現預測小燈泡的電阻值和小燈泡的電功率（即伏安法測電阻和電功率），圖為一種測量方案的原理圖（不考慮多次測量．圖中用“電源”表示電路的其它部分）．
（1）畫出實驗電路圖甲，并根據電路圖將下列所需實物用鉛筆連接起來．
（2）電壓表所選量程是

0～15V

，調節滑動變阻器，應使電壓表指針指在

3.8V

的位置上．
（3）若此時電流表的示數如圖乙所示，其讀數為

0.38

A，電阻的測量值R=

10

Ω，則燈泡的額定功率約是

1.444

W．
（4）考慮到電壓表的電阻對電路的影響，必然會給測量結果帶來誤差．那么用這種方案測量出來的電阻值

小于

（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值，其原因是

電流表實際測量的是通過燈泡和電壓表的總電流，即測出的電流值偏大

．
（5）小楊設計的實驗方案中，使用了滑動變阻器，在實驗中，閉合開關前，滑片P應放在滑動變阻器阻值

最大

的位置（填“最大”或“最小”）．滑動變阻器起到的作用是

控制電路中的電流大小，保護電路、保持定值電阻兩端的電壓不變

．
（6）如果在家里做測白熾燈功率的實驗，因家里一般沒有電壓表和電流表，所以可以利用家庭中都有的

電能表

和

鐘表

測量更方便．

Answer 1

分析：（1）電壓表與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯測電流，保護電路和改變燈泡兩端電壓的滑動變阻器串聯在電路中，然后與開關、電源組成電路；
（2）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，額定電壓下燈泡正常發光；
（3）根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，再根據歐姆定律求出電阻，根據P=UI求出電功率；
（4）電壓表測量R兩端電壓U，電流表測量R與電壓表的總電流I，總電流大于R中的電流．根據歐姆定律可知測量值會偏小；
（5）閉合開關前，為防止電路中電流過大燒壞用電器，滑片P處于最大阻值處；本實驗中滑動變阻器還可以改變電路中的電流、改變燈泡兩端的電壓；
（6）根據P=

W

t

可知，要測白熾燈的電功率，可以利用電能表測出燈泡消耗的電能，鐘表測出用電時間即可．

解答：解：
（1）電流表與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，然后與開關、電源組成電路，電路圖和實物圖如下圖所示：

（2）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選0～15V的量程；要測燈泡的額定功率應調節滑動變阻器使電壓表的示數達到3.8V；
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.38A；
根據歐姆定律可得，燈泡的電阻R=

U

I

=

3.8V

0.38A

=10Ω；
燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444；
（4）由實驗電路圖知，所測電壓U真實、電流I偏大，由R=

U

I

可知：測量值小于真實值；
（5）閉合開關前，保護電路的滑動變阻器的滑片P處于最大阻值處；本實驗中滑動變阻器還可以改變電路中的電流、改變燈泡兩端的電壓；
（6）在家里做測白熾燈功率的實驗時，可以用電能表測出燈泡消耗的電能，用鐘表測出工作時間，利用P=

W

t

得出白熾燈的電功率．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）0～15V；3.8V；
（3）0.38A；10；1.444； 
（4）小于；電流表實際測量的是通過燈泡和電壓表的總電流，即測出的電流值偏大；
（5）最大；控制電路中的電流大小，保護電路、保持定值電阻兩端的電壓不變；
（6）電能表；鐘表．

點評：本題考查了測量燈泡電功率的實驗，涉及到電路圖的設計和實物圖的連接、電壓表量程的選擇、電流表的讀數、歐姆定律及電功率公式的應用等，綜合性強，對學生知識的掌握和運用、綜合性能力要求較高．