2.小陽用伏安法測(cè)額定電壓為3.8V小燈泡正常發(fā)光時(shí)的額定電功率.

(1)請(qǐng)你幫助小然在如圖3方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;
(2)小陽連接的部分實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示.請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,幫助他完成電路連接.
(3)正確連接好電路后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓只有2V,這時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右(選填“左”或“右”)端移動(dòng).當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí)燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖2所示,小燈泡正常發(fā)光的額定電功率是1.52瓦.

分析 (1)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜胧,利用?shí)驗(yàn)原理R=$\frac{U}{I}$,圍繞小燈泡兩端電壓與通過小燈泡電流的測(cè)量,即可設(shè)計(jì)出電路圖.
(2)電壓表與小燈泡并聯(lián)在一起,連線時(shí)注意量程的選取以及正負(fù)接線柱的接法.
(3)此時(shí)小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,因此通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來增大小燈泡兩端電壓到達(dá)額定電壓,由此入手分析確定滑動(dòng)變阻器的運(yùn)動(dòng)方向;根據(jù)P=UI計(jì)算出小燈泡的實(shí)際功率.

解答 解:(1)要測(cè)量的電阻,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理R=$\frac{U}{I}$可知,就需要先測(cè)出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流.為了測(cè)量電壓,就需要電壓表與小燈泡并聯(lián),為了測(cè)量電流就需要電流表與小燈泡串聯(lián),為了調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓,所以需要串聯(lián)滑動(dòng)變阻器.電路中還要有電源來提供電壓,開關(guān)來控制電路的通斷.由此設(shè)計(jì)出電路圖如下圖1所示.

(2)電壓表是用來測(cè)量小燈泡兩端的電壓的,因此要與小燈泡并聯(lián)在一起.由于小燈泡的額定電壓為3.8V,所以電壓表要選取0~15V的量程.且電流從電壓表的正接線柱流入,負(fù)接線柱流出,答案如下圖2所示:

(3)為了使燈泡的電壓增大到3.8V,根據(jù)公式U=IR,在燈泡電阻不變的情況下,就需要增大小燈泡中的電流,由此確定滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值要減。驶琍要向右移動(dòng),直到電壓表的示數(shù)為3.8V為止.利用圖示的電流表表盤告訴的信息,根據(jù)讀出燈泡中的電流為:0.4A,所以小燈泡正常發(fā)光的額定電功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W.
故答案為:(1)見上圖;
(2)見上圖;
(3)右;1.52.

點(diǎn)評(píng) 用伏安法測(cè)小燈泡電阻的電路圖是電學(xué)中非常重要的一個(gè)電路圖,要理解其設(shè)計(jì)的思路.
在連接實(shí)物圖時(shí),要注意電流表、電壓表的量程的選取.
若根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖,或者是根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,要將電路中各元件位置一一對(duì)應(yīng)起來.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)求滑輪組與斜面組合的機(jī)械效率;
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(1)請(qǐng)幫助小明將如圖甲所示的電路連接完整.
(2)在連接好電路后,要先將滑動(dòng)變阻器滑片P移至B端(選填“A”或“B”)后,開關(guān)才能閉合,這樣做的目的是保護(hù)電路.
(3)圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的I-U圖象.當(dāng)P在某位置時(shí),電壓表示數(shù)為1.5V,燈泡電阻為10Ω,燈泡發(fā)光較暗.要測(cè)燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向A端(選填“左”或“右”)移動(dòng),此時(shí)滑動(dòng)變阻器的作用是改變小燈泡兩端的電壓,燈泡的額定功率為0.5W.

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(1)閉合開關(guān)前,電壓表指針如圖乙所示,造成該現(xiàn)象的原因是使用前電壓表指針未調(diào)零.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)小華無法準(zhǔn)確判斷電壓表指針是否指向3.8V(如圖丙).于是他做了3次實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)都認(rèn)為電壓表示數(shù)最接近3.8V.相關(guān)實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理見下表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)電流表示數(shù)/A測(cè)得燈泡的額定功率/W測(cè)得燈泡額定功率的平均值/W
10.301.140P=$\frac{(1.140+0.102+1.178)}{3}$=1.140
20.291.102
30.311.178
你認(rèn)為小華這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否合理合理.(選填“合理”或“不合理”)
(3)上述從第二次到第三次實(shí)驗(yàn)的過程,滑動(dòng)變阻器的滑片是向右(左/右)移動(dòng)的.
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