题目

小明手头有一个额定电压是6V、正常工作电流约为0.3A的小灯泡，他想测定这个小灯泡的额定功率．实验室给他提供的器材如下：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω 0.5A”、“50Ω 0.5A”“1kΩ 0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电压为12V的电源． （1）小明设计了如图甲所示的电路，通过分析你认为小明应选用规格为______的滑动变阻器． （2）当小明刚正确连接完所有的导线，灯泡立即发光，且亮度很大，其原因是______和______． （3）实验过程中，小明边调节滑动变阻器，边观察电压表示数，当电压表示数为6V时，他观察到电流表示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为______A，该灯泡的额定功率为______W． （4）根据这个电路，还可以完成的实验是______．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）电源电压是12V，灯泡和滑动变阻器是串联，根据串联电路两端的总电压等于给串联导体的电压之和，串联电路的电流处处相等．灯泡正常工作的电压是6V，电流约是0.3A，灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压是6V，电流约是0.3A，根据R= U I 得，滑动变阻器的最小电阻是20Ω，允许通过的电流不小于0.3A．所以滑动变阻器选择“50Ω 0.5A”． （2）小明刚正确连接完所有的导线，灯泡立即发光，说明连接电路时，开关没有处于断开状态；亮度很大，说明电路中电流很大，电源电压一定时，电阻很小，滑动变阻器没有处于最大阻值处． （3）电流表使用的量程是0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.32A． 灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.32A， P=UI=6V×0.32A=1.92W． （4）电压表测量测量电压，电流表测量电流，根据P=UI能测量电功率，根据R= U I 能测量电阻．所以这个电路图既能测量电功率，也能测量电阻． 故答案为：（1）50Ω  0.5A； （2）电路连接过程中开关未断开；滑动变阻器未移到阻值最大处； （3）0.32；1.92； （4）伏安法测灯泡的电阻．

考点梳理

初中三年级物理试题“小明手头有一个额定电压是6V、正常工作电流约为0.3A的小灯泡，他”旨在考查同学们对 伏安法测电阻、 串联电路的电压规律、 滑动变阻器、 电流的测量，电流表的使用及读数方法、 电功率的计算、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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• 伏安法测电阻
• 串联电路的电压规律
• 滑动变阻器
• 电流的测量，电流表的使用及读数方法
• 电功率的计算

考点名称：伏安法测电阻

伏安法测电阻实验原理：

根据欧姆定律I=U/R，我们知道：只要用电压表测量出小灯泡两端的电压，用电流表测量出通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电阻，这就是测量电阻的伏安法。伏安法测量小灯泡的电阻在原理上非常简单，但由于电压表和电流表本身都有电阻，电路连入了电流表和电压表之后，不可避免地改变了电路本身，这就给测量结果带来了误差。通常我们采用把电压表和电流表连入电路的方法，这时由于电压表的分流，电流表测出的电流比通过小灯泡的电流要大些，这样计算出的电阻值就要比真实值小些。

伏安法测电阻电路图

伏安法测导体电阻实验步骤：

(1)实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、若干导线;

(2)实验电路图如图所示

(3)实验步骤：

①按电路图正确连接实物图;

②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，记下导体两端的电压和通过导体的电流，连续测三组对应的电压值U1、U2、U3和电流值I1、I2、I3;

③根据记录的数据正确计算导体的电阻值R1、R2、R3和平均值R。

(4)滑动变阻器在本实验中的作用：

①保护电路; ②改变导体两端的电压，使其成倍数地增加;③多次测量求平均值。

“伏安法”测电阻实验中常见故障的排除法：

故障一：闭合开关，灯泡不亮，A示数是零，电压表示数很大。

分析原因：电压表直接接在了电源两极上，小灯泡开路。

排除方法：更换好的小灯泡或检查灯泡与底座是否接触良好。

故障二：闭合开关后发现小灯泡不亮，A、U都没有示数。

分析原因：电路中除小灯泡外的某处接触不良或同时小灯泡的灯丝断了。

排除方法：将连接各个电路元件的接线处重新连接，若同时小灯泡的灯丝断了则更换好的小灯泡。

故障三：闭合开关S，发现小灯泡不亮，同时电流表和电压表有示数，但非常小。

分析原因：电流表和电压表有示数说明电路是通路，小灯泡不亮，是因为加在小灯泡两端的电压太小，导致通过小灯泡的电流太小而不亮，可能是电源电压太低或滑动变阻器接入电路中的阻值过大。

排除方法：可以适当提高电源电压或将滑动变阻器接入电路中的阻值调小。

故障四：闭合开关s后，小灯泡亮，发现电流表和电压表的指针向左偏转。

分析原因：指针向左偏转说明电流表和电压表的正负接线柱接反了。

排除方法：将电流表和电压表的正负接线柱对调即可

故障五：连接好实验电路后，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡变亮，电流表示数变大时，电压表示数反而变小;小灯泡变暗，电流表示数变小时，电压表示数反而变大。

分析原因：电路是通路，但是小灯泡变亮，电流表示数变大时，电压表示数反而变小，是由于电压表并联在滑动变阻器两端。

排除方法：只要将电压表改接到小灯泡的两端即可。

故障六：将实验电路连接好后，闭合开关s，发现小灯泡特别亮，并且无论怎样移动变阻器滑片，灯泡亮度不变。

分析原因：滑动变阻器接线有误。

排除方法：将滑动变阻器一个接线柱接法纠正即可。