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[!--downpath--]檢測燈泡內阻和電功率的幾種特殊技術
檢測小燈泡或定值電阻的阻值和電功率，是小學數學和熱學中的一個基礎實驗，也是一個很重要的實驗。 教材中設計的實驗方案采用電流表和電壓表測量電功率的兩種方法，外加滑動變阻器。 這些方法就是我們經常使用的伏安法。 基本原理和實驗步驟在此不再贅述。 給小伙伴們介紹的是另外四種特殊方式：
方法一：給你電池組，已知電阻的定值內阻R1，待測未知內阻Rx，一個電壓表和一個單刀雙擲開關，幾根電線。 使用上述設備測量 Rx 的最佳電路和技術是什么？
1、實驗電路圖如圖1所示：
2、實驗方法是將S轉到①位置，讀出顯示為I1； 將S撥到位置②，讀出顯示為I2； 以電流為供電電流，兩者相同。 現在：
;
∴
方法二：將上題中的電流表換成電流表，然后測量內阻Rx的值。
1、實驗電路圖如圖2所示：
2、實驗方法是將上刻度盤移動到①位置，測量R1上的電流U1； 將S撥到②位置，測量Rx和R1的總電流U。 根據相同的電壓，
∵
, 我=
∴
∴
方法三：用單刀單擲開關代替中學的單刀雙擲開關，再用滑動變阻器代替定值內阻R1。 滑動變阻器的大小是已知的，用 R' 表示。 然后測量 Rx 的電阻。
1、實驗電路圖如圖3所示：
2、實驗方法是將滑塊P滑動到a點時，測量Rx上的電流U1； 將滑塊 P 滑動到 b 點時，測量 Rx 和 R′ 上的電流 U2。 根據 Rx 和 R' 的串聯：
;我=
∴
可解
方法四：把中學的電流表換成電壓表，再測量Rx的值。
1、實驗電路圖如圖4所示：
2、實驗方法為閉合S，滑動滑片P至a點，測量Rx的電壓I1； 然后滑動到b端，測量Rx和R′的電壓I2。 又因為電源電流是固定的。 所以，U=I1Rx；
可解
以上幾種方式，經常出現高考卷子，請慎重考慮。
下面列舉幾個例子，幫助朋友分析：
【例1】（2007年四川省高考數學試卷）小明想用下面的設備測試兩個小燈泡的電功率（小燈泡的額定電流分別為2.5V和3.8V，電阻約為 10Ω）。 提供的設備有：電壓表一個，電壓表一個，單刀雙擲開關一個和電源一個（電流6V左右），兩個滑動變阻器（“10Ω2A”，“50Ω1A”），幾根電線。
單刀雙擲開關的符號是
測量電功率的兩種方法，當刀向左拉時，a、b兩個端子相連； 當刀被拉到底部時，兩個端子 a 和 c 連接。
(1) 請按以下要求畫出實線框內的實驗電路圖。 （要求：①設計一個電路，只需通過一個開關改變電路的連接即可完成兩個小燈泡的電功率檢測；②使用滑動變阻器。）
(2) 請幫小明在下面畫一張表格，記錄一個小燈泡的實驗數據。
(3)小明按照符合設計要求的電路圖正確接好電路后，將單極扔到b點和c點時，發現其中一個小燈泡太亮，無法進行實驗。 為了完成實驗，他應該：
.
(4) 小明改正錯誤后，進行了實驗。 他根據實驗記錄的數據，畫出了通過額定電流為2.5V的燈泡的電壓與兩端電流的關系曲線，如圖5所示。那么這個燈泡的額定功率小燈泡是W。
(5) 從圖5可以看出，通過小燈泡的電壓與它兩端的電流不成反比，原因是：。
【參考答案】
(1)電路圖如圖6所示。
(2)表設計如下：
檢測次數
當前紫外線
電壓 I/A
電功率 P/W
1個
2個
3個
(3)換成最大阻值50Ω的滑動變阻器。
(4) 0.625
(5)鎢絲的電阻值隨溫度下降而下降。
【解析】本題突破了傳統的檢測電功率和內阻的方式，需要使用單刀雙擲開關，可以方便的改變電路的連接方式。 同時要求各位同仁根據題情選擇不同尺寸的滑動變阻器，可以考驗大家借助熱學知識解決實際問題的綜合能力。
【例2】（2007年上海數學高考試卷）小王參加數學課外興趣小組活動時，老師提供了圖7所示電路，供電電流未知但保持不變，R0為固定電阻已知阻值。 要求小王只用一個阻值符合實驗要求的電壓表和幾根導線，在不拆開電路的情況下，估算出未知內阻RX的值。 小王有點怕困難，請你動動腦筋，設計一個實驗，幫助小王解決這個問題。
(1) 你設計的實驗的主要步驟和測量的量是：
(2) 根據你的實驗，得到的RX為（用實測量和已知量表示）。
【參考答案】 （1）電壓表用導線并聯到Rx，測得電壓為I1，電壓表用導線并聯到RO，測得電壓為I2。
(2) 根據歐姆定理和電源電流，必須推導出RX=ROI1/I2。
【分析】按照常規方法，電壓表應該串聯在電路中，電流表可以并聯在家用電器的兩端。 但是，在本主題中，電壓表與兩個電阻并聯。 當 Rx 和 Rx 并聯連接時，故意造成 Rx 泄漏。 此時只有RO接入電路，所以電流U=I1RO，同理U=I2RX。 內阻用單表檢測。 功力非常好！