Question

小明同學用如如圖所示的儀器進行“測量小燈泡功率”的實驗，己知小燈泡額定電壓是2.5V，
（1）將圖的電路連接成完整的測量電路．

（2）電路中滑動變阻器對電路起保護作用，因此閉合開關前，其滑片應移到最______（選填“左”或“右”）端．閉合開關，移動變阻器滑片，當電壓表示數為2V時，電流表示數如如圖所示，這時通過小燈泡的電流是______A．
（3）下面表一表二分別是小明和小東各自進行測量額定電壓為2.5V同一小燈泡功率的實驗收集的數據：

他們完成實驗進行相互交流時，小明認為該小燈泡的額定功率為0.625W而小東認為該小燈泡的額定功率為0.494W，你認為______的說法正確．理由是______．
（4）完成上述實驗后，小明想用原電路測量一段電阻絲Rx的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了小燈泡，閉合開關，發現電壓表已損壞，將其拆除，小明認為不改變其它電路元件連接方式，也能完成實驗．請你幫助小明完成實驗．已知滑動變阻器最大阻值為R′，電源電壓恒定不變．  （寫出實驗操作和電阻R_x最后表達式）
實撿操作步驟
表達式：Rx=

Answer 1

【答案】分析：（1）有實物圖可以看出：電壓表缺少一根導線和燈泡并聯，滑阻還需接入下面一個接線柱．
（2）滑動變阻器的滑片要移動到下面所接接線柱的另一側，滑阻阻值為最大；根據電流表量程和指針位置可以確定電流讀數．
（3）該實驗是測量額定功率，額定功率是用電器在額定電壓下的功率，而不是功率的平均值，所以小東計算平均功率是錯誤的．
（4）利用電源電壓不變，把滑阻分別調到最大和最小讀出各自電流，用兩次的電流和電阻列出電壓的表達式后，計算未知電阻．
解答：解：（1）把電壓表正接線柱畫出，把滑阻的下面一個接上，如圖所示：

（2）滑阻下面接線柱接在了右端，滑片要在下面接線柱的另一側即左端；電流表接小量程，根據指針位置可知：I=0.2A．
（3）小明所認為的電功率為額定電壓下的電功率，也就是額定功率，而小東把電功率求了平均值，這是不合適的，額定功率是用電器在額定電壓下的功率，而不是功率的平均值．所以小明是正確的．
（4）可以利用電源電壓不變，把滑阻調到阻值最大和最小進行兩次實驗數據記錄，并根據兩次的電流和電阻列出電壓的表達式，來計算未知電阻．具體實驗步驟：
①將滑動變阻器滑片移到最小值端，電路中只有待測電阻R_X一個讀出電流表示數I₁，則電源電壓U=I₁R_X，
②將滑阻滑片移到最大值端，電路中電阻為滑阻最大值R′和待測電阻R_X的串聯，讀出電流表示數I₂，則電源電壓U=I₂（R′+R_X）
③通過化簡可得R_X 的表達式R_X=．
故答案為：（1）如上圖；（2）0.2；
（3）小明、額定功率是用電器在額定電壓下的功率，而不是功率的平均值；
（4）實驗步驟：
①將滑動變阻器滑片移到最小值端，電路中只有待測電阻R_X一個讀出電流表示數I₁，則電源電壓U=I₁R_X，
②將滑阻滑片移到最大值端，電路中電阻為滑阻最大值R′和待測電阻R_X的串聯，讀出電流表示數I₂，則電源電壓U=I₂（R′+R_X）
③通過化簡可得R_X 的表達式R_X=．
點評：利用電流表或電壓表來測量未知電阻的值是電學實驗中較難的題目，這類題要利用電源電壓相等，來列出兩個不同的電源電壓的表達式，對兩個表達式化簡，然后求待測電阻的阻值．