Question

【題目】某物理興趣小組的同學(xué)為了用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究“電流一定時(shí)，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，向?qū)嶒?yàn)室借來(lái)了如下實(shí)驗(yàn)器材：電源、關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電阻箱（符號(hào)），電壓表、電流表及導(dǎo)線．他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成了探究．

（1）他們經(jīng)過(guò)思考，通過(guò)測(cè)出電阻箱兩端的電壓和通過(guò)的電流，計(jì)算出電阻箱消耗的電功率，從而得到電功率與電阻的關(guān)系．請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫(huà)出他們探究的實(shí)驗(yàn)電路圖_____．

（2）該電路中滑動(dòng)變阻器的作用除保護(hù)電路外，另一個(gè)重要作用是調(diào)節(jié)電路中的電流，______________　。

（3）要完成該實(shí)驗(yàn)，需要記錄的物理量　___________________ 。

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明又借了一個(gè)標(biāo)為“3.8V”字樣的小燈泡，一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)電路圖來(lái)測(cè)小燈泡的額定功率．請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

（a）閉合開(kāi)關(guān)S1，將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)___，把電阻箱調(diào)到R0，使電壓表的示數(shù)為 ______ V.

（b）再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)__________，讀出電壓表的示數(shù)為U。

（c）燈泡額定功率的表達(dá)式P=_______________。

Answer 1

【答案】 使每次流過(guò)R的電流相等 電阻箱兩端的電壓U、電流I及本身的阻值R 2 3.8 1 P=3.8V(U-3.8V)/R0

【解析】（1）根據(jù)題意知道，電壓表需要并聯(lián)在電阻箱兩端測(cè)其電壓，電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中測(cè)電流，故電路連接如下圖：

（2）滑動(dòng)變阻器在該電路中的作用除保護(hù)電路外，還起到調(diào)節(jié)電路中的電流作用，即為了得到電功率與電阻的關(guān)系，需要使每次流過(guò)R的電流相等的作用；

（3）該實(shí)驗(yàn)是利用P=UI計(jì)算阻值不同時(shí)的電阻箱的功率，然后進(jìn)行比較分析，所以需要記錄的物理量有：電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I和電阻箱阻值R；

（4）由圖1 知道，此時(shí)沒(méi)有電流表，所以需要利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯(lián)；

（a）首先閉合開(kāi)關(guān)Sl ，將S2 撥到觸點(diǎn)2，移動(dòng)滑片，使燈泡兩端的電壓為3.8V，即電壓表的示數(shù)為3.8V，使其正常發(fā)光；

（b）再測(cè)定值電阻兩端的電壓，將開(kāi)關(guān)S2 撥到觸點(diǎn)1，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電壓表的示數(shù)U，則定值電阻兩端的電壓為U-3.8V；

（c）此時(shí)電路中的電流是：I=U0/R0=（U3.8V）/R0；故燈泡額定功率的表達(dá)式是：P=UI=。