Question

3．一個額定電壓是3.8伏的小燈泡，正常工作時的電阻約為20歐，小明想測量它的額定功率．實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6伏不變）、電流表、電壓表、開關(guān)各1個、規(guī)格分別為“10歐 1安”和“50歐 0.5安”的滑動變阻器2個，導(dǎo)線若干．

（1）小明設(shè)計了圖甲所示電路，他應(yīng)選用規(guī)格為50歐0.5安的滑動變阻器．
（2）實驗過程中，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8伏，電流表的示數(shù)如乙所示時，小燈泡的額定功率是1.216瓦．
（3）實驗后同組的小剛說用電壓表的0-3伏檔也可以測出小燈泡的額定功率．你認為小剛應(yīng)該對圖甲電路要做何調(diào)整？將電壓表并聯(lián)在變阻器兩端．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算滑動變阻器連入阻值，從而選擇變阻器的規(guī)格；
（2）由圖根據(jù)電流表量程和分度值讀出電流表示數(shù)，由P=UI計算小燈泡的額定功率；
（3）可用電壓表先測滑動變阻器電壓，直到示數(shù)為電源電壓與燈泡額定電壓的差為止．

解答 解：
（1）燈與變阻器串聯(lián)，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端電壓：
U_滑=U-U_額=6V-3.8V=2.2V，
串聯(lián)電路中電流處處相等，燈泡正常發(fā)光時電流約為：I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{20Ω}$=0.19A，所以變阻器連入阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.19A}$≈11.6Ω，
所以可選擇“50歐 0.5安”的滑動變阻器；
（2）由圖乙知，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，所以燈泡正常發(fā)光的電流為0.32A，
小燈泡的額定功率：
P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點，調(diào)節(jié)滑片使滑動變阻器電壓為6V-3.8V=2.2V，此時燈泡的電壓就等于額定電壓，即燈泡正常發(fā)光．
所以可以將電壓表并聯(lián)在變阻器兩端．
故答案為：（1）50歐 0.5安；（2）1.216；（3）將電壓表并聯(lián)在變阻器兩端．

點評 本題是測小燈泡額定功率的實驗，考查了串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應(yīng)用，電流表的讀數(shù)，額定功率的計算，串聯(lián)電路的分壓等，都是�？嫉膯栴}，要掌握好．