免费下载！
[!--downpath--]检测灯泡内阻和电功率的几种特殊技术
检测小灯泡或定值电阻的阻值和电功率，是小学数学和热学中的一个基础实验，也是一个很重要的实验。 教材中设计的实验方案采用电流表和电压表测量电功率的两种方法，外加滑动变阻器。 这些方法就是我们经常使用的伏安法。 基本原理和实验步骤在此不再赘述。 给小伙伴们介绍的是另外四种特殊方式：
方法一：给你电池组，已知电阻的定值内阻R1，待测未知内阻Rx，一个电压表和一个单刀双掷开关，几根电线。 使用上述设备测量 Rx 的最佳电路和技术是什么？
1、实验电路图如图1所示：
2、实验方法是将S转到①位置，读出显示为I1； 将S拨到位置②，读出显示为I2； 以电流为供电电流，两者相同。 现在：
;
∴
方法二：将上题中的电流表换成电流表，然后测量内阻Rx的值。
1、实验电路图如图2所示：
2、实验方法是将上刻度盘移动到①位置，测量R1上的电流U1； 将S拨到②位置，测量Rx和R1的总电流U。 根据相同的电压，
∵
, 我=
∴
∴
方法三：用单刀单掷开关代替中学的单刀双掷开关，再用滑动变阻器代替定值内阻R1。 滑动变阻器的大小是已知的，用 R' 表示。 然后测量 Rx 的电阻。
1、实验电路图如图3所示：
2、实验方法是将滑块P滑动到a点时，测量Rx上的电流U1； 将滑块 P 滑动到 b 点时，测量 Rx 和 R′ 上的电流 U2。 根据 Rx 和 R' 的串联：
;我=
∴
可解
方法四：把中学的电流表换成电压表，再测量Rx的值。
1、实验电路图如图4所示：
2、实验方法为闭合S，滑动滑片P至a点，测量Rx的电压I1； 然后滑动到b端，测量Rx和R′的电压I2。 又因为电源电流是固定的。 所以，U=I1Rx；
可解
以上几种方式，经常出现高考卷子，请慎重考虑。
下面列举几个例子，帮助朋友分析：
【例1】（2007年四川省高考数学试卷）小明想用下面的设备测试两个小灯泡的电功率（小灯泡的额定电流分别为2.5V和3.8V，电阻约为 10Ω）。 提供的设备有：电压表一个，电压表一个，单刀双掷开关一个和电源一个（电流6V左右），两个滑动变阻器（“10Ω2A”，“50Ω1A”），几根电线。
单刀双掷开关的符号是
测量电功率的两种方法，当刀向左拉时，a、b两个端子相连； 当刀被拉到底部时，两个端子 a 和 c 连接。
(1) 请按以下要求画出实线框内的实验电路图。 （要求：①设计一个电路，只需通过一个开关改变电路的连接即可完成两个小灯泡的电功率检测；②使用滑动变阻器。）
(2) 请帮小明在下面画一张表格，记录一个小灯泡的实验数据。
(3)小明按照符合设计要求的电路图正确接好电路后，将单极扔到b点和c点时，发现其中一个小灯泡太亮，无法进行实验。 为了完成实验，他应该：
.
(4) 小明改正错误后，进行了实验。 他根据实验记录的数据，画出了通过额定电流为2.5V的灯泡的电压与两端电流的关系曲线，如图5所示。那么这个灯泡的额定功率小灯泡是W。
(5) 从图5可以看出，通过小灯泡的电压与它两端的电流不成反比，原因是：。
【参考答案】
(1)电路图如图6所示。
(2)表设计如下：
检测次数
当前紫外线
电压 I/A
电功率 P/W
1个
2个
3个
(3)换成最大阻值50Ω的滑动变阻器。
(4) 0.625
(5)钨丝的电阻值随温度下降而下降。
【解析】本题突破了传统的检测电功率和内阻的方式，需要使用单刀双掷开关，可以方便的改变电路的连接方式。 同时要求各位同仁根据题情选择不同尺寸的滑动变阻器，可以考验大家借助热学知识解决实际问题的综合能力。
【例2】（2007年上海数学高考试卷）小王参加数学课外兴趣小组活动时，老师提供了图7所示电路，供电电流未知但保持不变，R0为固定电阻已知阻值。 要求小王只用一个阻值符合实验要求的电压表和几根导线，在不拆开电路的情况下，估算出未知内阻RX的值。 小王有点怕困难，请你动动脑筋，设计一个实验，帮助小王解决这个问题。
(1) 你设计的实验的主要步骤和测量的量是：
(2) 根据你的实验，得到的RX为（用实测量和已知量表示）。
【参考答案】 （1）电压表用导线并联到Rx，测得电压为I1，电压表用导线并联到RO，测得电压为I2。
(2) 根据欧姆定理和电源电流，必须推导出RX=ROI1/I2。
【分析】按照常规方法，电压表应该串联在电路中，电流表可以并联在家用电器的两端。 但是，在本主题中，电压表与两个电阻并联。 当 Rx 和 Rx 并联连接时，故意造成 Rx 泄漏。 此时只有RO接入电路，所以电流U=I1RO，同理U=I2RX。 内阻用单表检测。 功力非常好！