Question

伏安法測功率的實驗中，有：“4.8V  Xw”的燈泡一只、學(xué)生電源、電壓表（3V、15V）、電流表（0.6A、3A）、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、燈泡．且燈的功率大約是2w．要求：
（1）畫出實驗電路圖．
（2）該實驗中電壓表選

0～15V

量程，電流表選

0～0.6A

量程．
（3）實驗中滑動變阻器的作用：①

保護(hù)電路

②

改變燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流

（4）實驗前開關(guān)應(yīng)

斷開

，滑動變阻器線的滑片應(yīng)處在

阻值最大

位置．
（5）寫出實驗中出現(xiàn)下列錯誤的原因．
①電流表指針反向偏轉(zhuǎn)

電流表的“+”、“-”接線柱接反了

．
②電壓表指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度值

電壓表的量程選小了

．
③不論怎樣移動滑動變阻器，燈亮度不變，且電壓表讀數(shù)等于電源電壓

滑動變阻器同時連接上面兩個接線柱

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)伏安法測電功率的原理設(shè)計電路圖；
（2）根據(jù)燈泡額定電壓與3V的大小以確定電壓表量程，根據(jù)燈泡額定電壓和額定功率求出電流與0.6A比較以確定電流表量程；
（3）因為滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，通過改變變阻器接入電路中的阻值以改變電路中電流；
（4）為了保護(hù)電路，在接線過程中，開關(guān)應(yīng)斷開；在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處；
（5）①根據(jù)電流表指針反偏可以判斷電流表的接線柱接反了；
②根據(jù)電壓表的指針超過滿刻度判斷電壓表量程選小了；
③根據(jù)移動滑動變阻器的滑片，燈亮度不變，說明變阻器接法錯誤．

解答：解：（1）根據(jù)P=UI，要測燈泡的電功率，則應(yīng)用電壓表測燈泡的電壓，用電流表測燈泡的電流；
（2）因為燈泡額定電壓為4.8V＞3V，所以電壓表應(yīng)選用0～15V的量程，電路中最大電流約為I=

P

U

=

2W

4.8V

=0.42A＜0.6A，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程； 
（3）滑動變阻器的電阻線是采用電阻率較大的合金制成的，所以變阻器的阻值相對而言較大，在電路中有保護(hù)電路的作用；同時滑動變阻器是通過改變其連入電路中電阻線的長度，以改變其連入電路中的電阻，從而改變電路中電流和電阻兩端電壓；
（4）①為了保護(hù)電路，在接線過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，以避免因接線錯誤造成短路將電源燒壞；
②同理為了避免電路中電阻過小而燒壞電源或電表，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處；
（5）①電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，說明電流從其“-”接線柱流進(jìn)，“+”接線柱流出，故電流表的“+”、“-”接線柱接反了；
②電壓表指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度值，說明電壓表兩端電壓過大，超過電壓表的量程；
③電壓表讀數(shù)等于電源電壓且燈泡發(fā)光，說明變阻器接入電路的阻值為0．
故答案為：（1）

（2）0-15V、0-0.6A；
（3）①保護(hù)電路；②改變電路中的電流的大小和燈泡兩端的電壓；
（4）斷開、電阻最大
（5）①電流表正負(fù)接線柱接反了；②電壓表量程選小了；③變阻器同時連接上面兩個接線柱

點評：本題考查了用伏安法測燈泡電功率的實驗中電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用方法．對于電表量程的選擇，應(yīng)盡量使在不超過電表量程的前提下，使電表指針偏轉(zhuǎn)幅度盡量大些，以保證可以多測幾組數(shù)據(jù)，從而歸納出普遍結(jié)論．