物理
某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R1（5Ω  0.5A）、R2（10Ω 0.5A）、R3（500Ω  1A）．同学们设计的电路如图所示： （1）电压表应选用挡，滑动变阻器应选用（选填“R1”、“R2”、“R3”

2019-06-24

某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R1（5Ω  0.5A）、R2（10Ω 0.5A）、R3（500Ω  1A）．同学们设计的电路如图所示：

（1）电压表应选用______挡，滑动变阻器应选用______（选填“R1”、“R2”、“R3”）
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：
故障现象 检测 故障原因
灯泡较暗、两表的示数均较小 移动滑动变阻器滑片，现象不变
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡，两表的示数不变
（3）下表为某小组的实验记录分析表：
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W
1 3.0 0.36 1.08 P额=
1.08+1.52+1.89
3
=1.50
2 3.8 0.4 1.52
3 4.5 0.42 1.89
老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：______，正确测量结果P额=______W．
（4）在科学探究过程中，经常需要多次试验．如在本实验中，若进一步综合分析实验数据，你能发现______，可见这里的多次试验是为了发现不同现象背后的共同规律；有的多次试验是为了求平均值以减小实验误差，如：______（填实验名称）．
优质解答
（1）伏安法测灯泡额定功率时，滑动变阻器的主要作用是移动滑动变阻器的滑片，使灯泡在额定电压下工作．
灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程．
灯泡正常工作时，电路电流约为，I=
UL
RL
=
3.8V
10Ω
=0.38A，
滑动变阻器两端电压为：U′=U-UL=6V-3.8V=2.2V．
所以滑动变阻器电阻为：R′=
U′
I
=
2.2V
0.38A
≈5.8Ω．
“5Ω  0.5A”滑动变阻器的电阻太小，“500Ω 1A”滑动变阻器的电阻太大，不能满足实验需要．
所以选择“10Ω  0.5A”的滑动变阻器．
（2）灯泡较暗，两表示数较小，电源电压不变电路电阻较大，移动滑片，现象都不改变，所以滑动变阻器同时接到下面两个接线柱．
灯泡不亮，电流表无示数，电流断路，电压表有较大示数，取下灯泡，两表示数不变，可以断定灯泡断路．
（3）由于灯泡的实际功率不是定值，所以不能通过求平均值的方法来求功率；该小组数据处理过程是错误的；
额定功率等于灯泡正常工作时的实际功率，即实际电压为3.8V时的实际功率1.52W．
（4）本实验进行多次测量的目的是为了找到普遍规律，即小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大；伏安法测量定值电阻的阻值进行多次测量的目的是减小误差．
故答案为 （1）0～15V，R2；（2）滑动变阻器同时接到下面两个接线柱，灯泡断路；
（3）额定功率不应求平均值，1.52；（4）小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大  测量定值电阻的阻值． （1）伏安法测灯泡额定功率时，滑动变阻器的主要作用是移动滑动变阻器的滑片，使灯泡在额定电压下工作．
灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程．
灯泡正常工作时，电路电流约为，I=
UL
RL
=
3.8V
10Ω
=0.38A，
滑动变阻器两端电压为：U′=U-UL=6V-3.8V=2.2V．
所以滑动变阻器电阻为：R′=
U′
I
=
2.2V
0.38A
≈5.8Ω．
“5Ω  0.5A”滑动变阻器的电阻太小，“500Ω 1A”滑动变阻器的电阻太大，不能满足实验需要．
所以选择“10Ω  0.5A”的滑动变阻器．
（2）灯泡较暗，两表示数较小，电源电压不变电路电阻较大，移动滑片，现象都不改变，所以滑动变阻器同时接到下面两个接线柱．
灯泡不亮，电流表无示数，电流断路，电压表有较大示数，取下灯泡，两表示数不变，可以断定灯泡断路．
（3）由于灯泡的实际功率不是定值，所以不能通过求平均值的方法来求功率；该小组数据处理过程是错误的；
额定功率等于灯泡正常工作时的实际功率，即实际电压为3.8V时的实际功率1.52W．
（4）本实验进行多次测量的目的是为了找到普遍规律，即小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大；伏安法测量定值电阻的阻值进行多次测量的目的是减小误差．
故答案为 （1）0～15V，R2；（2）滑动变阻器同时接到下面两个接线柱，灯泡断路；
（3）额定功率不应求平均值，1.52；（4）小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大  测量定值电阻的阻值．
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