Question

為了測一只標有“6.3V 0.2A”的小燈泡的功率，實驗室備有下列器材：
A．“20Ω 2A”和“50Ω 1A”的滑動變阻器各一只； B．電源（電壓恒為12V）；
C．電流表：測量范圍0～0.6A，0～3A；  D．電壓表：測量范圍0～3V，0～15V；
E．開關(guān)一只，導線若干．
（1）在如圖所設計的電路中，電流表的量程應選______A；電壓表的量程應選______V；變阻器應選規(guī)格是______．

實驗 序號	電壓表的 示數(shù)/V	電流表的 示數(shù)/A	小燈泡的 亮度
1	4.5	0.18	較暗
2	6.3	0.20	正常發(fā)光
3	7.5	0.25	較亮

（2）閉合開關(guān)前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于______（選 填“A”或“B”）端．
（3）當閉合開關(guān)移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)為 5.8V，若想測量小燈泡的額定功率，應將圖中滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為6.3V．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知道小燈泡的額定功率為______W；
（5）當小燈泡正常發(fā)光時，小燈泡突然發(fā)生短路，則電流表的示數(shù)為______A，電壓表的示數(shù)為______V．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電流確定電流表量程，根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，求出燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值，選擇滑動變阻器．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)圖示確定滑片的位置．
（3）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡電壓等于額定電壓，根據(jù)電路圖確定滑片的移動方向．
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)，找出燈泡額定電壓對應的額定電流，然后由電功率公式求出燈泡額定功率．
（5）由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值，然后由歐姆定律求出燈泡短路時電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)．
解答：解：（1）由燈泡銘牌可知，燈泡額定電壓是6.3V，電壓表選0～15V量程，燈泡額定電流是0.2A，電流表選0～0.6A量程；
燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的電壓U_滑=U-U_L=12V-6.3V=5.7V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑===28.5Ω＞20Ω，因此滑動變阻器應選50Ω 1A．
（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于B端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（3）電壓表示數(shù)為 5.8V，要測量小燈泡的額定功率，由電路圖可知，應將圖中滑片P向A端移動，增大燈泡兩端電壓，使電壓表的示數(shù)為燈泡額定電壓6.3V．
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓6.3V對應的電流是0.2A，燈泡的額定功率P=UI=6.3V×0.2A=1.26W．
（5）由（1）知，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值是28.5Ω，燈泡短路，只有滑動變阻器接入電路，此時電路電流I==≈0.42A，電流表示數(shù)是0.42A；燈泡短路，與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為0．
故答案為：（1）0～0.6；0～15；50Ω1A；（2）B；（3）A；（4）1.26；（5）0.42；0．
點評：本題考查了電表量程的選擇、滑動變阻器的選擇、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、求功率、求燈泡短路時電流表與電壓表示數(shù)等問題；實驗時電表量程應適當，電表量程太小，可能損壞電表，量程太大，測量、讀數(shù)誤差較大．