Question

小明設(shè)計的“測定小燈泡額定功率”實驗電路如圖（甲）所示．電源電壓為9V．小燈泡的額定電壓為3.0V，其電阻約為10Ω．可供選擇的滑動變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω和50Ω．
（1）圖（甲）中元是

電流表

．連接電路時，開關(guān)S應(yīng)處于

斷開

（填“閉合”或“斷開”）狀態(tài)；
（2）小明應(yīng)該選擇的滑動變阻器是

R₂

（選填“R₁”或“R₂”）；
（3）小明在連接實物電路時還有導(dǎo)線未接上，如圖（乙）所示，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，正確完成電路連接（請勿更改原有導(dǎo)線，導(dǎo)線不得交叉）；
（4）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到

B

（選填“A”或“B”）端；
（5）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，小燈泡正常發(fā)光時電流表的指針位置如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是

1.2

W．
（6）實驗結(jié)束后，小明整理實驗器材時，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的AP部分比PD部分熱，這是因為

滑動變阻器使用AP部分，AP部分有電流流過，AP部分電阻絲要發(fā)熱

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中判斷AB原件；為了保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）燈泡額定電壓是3V，電源電壓為9V，與燈泡串聯(lián)的滑動變阻器分壓為6V，燈泡電阻約為10Ω，滑動變阻器阻值應(yīng)為燈泡電阻的兩倍以上，據(jù)此選擇滑動變阻器．
（3）電壓表與燈泡并聯(lián)，注意正負接線柱的連接；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（4）閉合開關(guān)前滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大．
（5）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出功率；
（6）電流流過電阻時要產(chǎn)生熱量，使電阻溫度升高．

解答：解：（1）圖（甲）中，若A是電流表，則燈泡被短路，故A是電壓表；若B是電壓表，則電路斷路，故B是電流表；連接電路時，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（2）燈泡正常工作時，電路中的電流：
I=

UL

RL

=

U滑

R滑

，
所以滑動變阻器接入電路的電阻約為：
R_滑=

U滑

UL

R_L=

9V-3V

3V

×10Ω=20Ω＞10Ω，
故小明應(yīng)選擇的滑動變阻器是R₂．
（3）滑動變阻器D接線柱與燈泡左端接線柱連接，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流從正接線柱流入負接線柱流出，如圖所示．

（4）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到B端．
（5）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，燈泡的額定電流I=0.4A，
功率P=UI=3V×0.4A=1.2W．
（6）由電路圖可知，滑動變阻器的AP段接入電路，實驗時電流流過AP部分，
電阻絲發(fā)熱，PD部分沒有電流流過，不發(fā)熱，因此PA部分比PD部分溫度高；
故答案為：（1）電流表；斷開；（2）R₂；（3）電路圖如圖示；（4）B；（5）1.2．（6）滑動變阻器使用AP部分，AP部分有電流流過，AP部分電阻絲要發(fā)熱；

點評：測燈泡電阻或功率的實驗中，根據(jù)數(shù)據(jù)確定電壓表、電流表、滑動變阻器的規(guī)格是一類題型：電壓表的量程一般根據(jù)燈泡額定電壓或電源電壓來確定，滑動變阻器的規(guī)格同時考慮電阻和電流，電阻在夠用的情況下，盡量要小一些．