Question

【題目】如圖甲是陽陽同學設計的根據歐姆定律測電阻的實驗電路。

（1）檢查無誤后，閉合開關。他將滑片P向左滑動時，電壓表示數將_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；當P滑到某一位置時，兩表讀數如圖乙所示，由此可知電阻R＝_____Ω．你認為這個結果可靠嗎？_____，理由是_____。

（2）做完測電阻實驗后，陽陽發現桌上還有一個標有額定電流I額的小燈泡和兩個開關，一個已知阻值為R0的定值電阻，他想：能否在不用電流表的情況下測定小燈泡的額定功率呢？通過與同學討論，他設計出了如圖丙所示的電路圖，并完成了小燈泡額定功率的測量。具體操作是：

①閉合開關_____，斷開開關_____，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為_____；

②保持滑動變阻器的滑片位置不動，斷開開關_____，閉合開關_____，讀出此時電壓表示數為U；

③小燈泡的額定功率P額＝_____（用已知量和所測物理量符號表示結果）。

Answer 1

【答案】增大 10 不可靠 只測了一組數據數據，誤差較大 S、S1 S2 I額R0 S1 S、S2 （U﹣I額R0）I額

【解析】

（1）判斷將滑片P向左滑動時，變阻器接入電路中的電阻變化，由分壓原理，確定變阻器的電壓變化，由串聯電路電壓的規律，判斷電壓表示數的變化；根據電表小量程讀數，由歐姆定律，求電阻大小：為提高測量的準確度，要多次測量取平均值．

（2）當通過燈的電流為I額時，燈正常發光，根據串聯電路電流的規律和歐姆定律，定值電阻的電壓為I額R0，故應閉合開關S、S1，斷開S2，使電壓表測定值電阻的電壓，移動變阻器的滑片，當電壓表示數為I額R0，燈正常發光；保持滑片的位置不變，通過開關的轉換，使電壓表測定值電阻與燈串聯的總電壓U，因電路的連接關系沒有變化，各電阻的大小和電壓保持不變，燈仍正常發光，根據串聯電路電壓的規律，可求出燈的額定電壓，根據P額＝ULI額求燈的額定功率．

（1）將滑片P向左滑動時，變阻器接入電路中的電阻變小，根據串聯電路分壓原理，變阻器的電壓變小，由串聯電路電壓的規律，電壓表示數將增大；

當P滑到某一位置時，兩表讀數如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數為2V；電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.2A，由歐姆定律，得電阻大小：，因只測了一組數據，誤差較大，這個結果不可靠；

（2）當通過燈的電流為I額時，燈正常發光，在圖丙中，閉合S、S1，斷開S2時，根據串聯電路電流的規律，由歐姆定律，移動變阻器的滑片，當電壓表示數為I額R0，燈正常發光；

保持滑片的位置不變，斷開開關S1，閉合開關S2，此時電路的連接關系沒有變化，各電阻的大小和電壓保持不變，燈仍正常發光，根據串聯電路電壓的規律，此時燈的電壓為UL＝U﹣I額R0，則小燈泡的額定功率：P額定＝ULI額＝（U﹣I額R0）I額。