Question

小明同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，所用滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，待測小燈的額定電壓為“2.2V”、“3.8V”和“6.3V”中的一個．
（1）如圖1是他所用的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線尚未連接，請用筆線代替導(dǎo)線補(bǔ)上．補(bǔ)上后要求：閉合電鍵S前，若將變阻器的滑片向左移動，能使它接入電路中的電阻最大．

（2）他正確連接電路，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光較暗，電流表、電壓表示數(shù)如圖2所示．則通過小燈的電流為________安，所用的電源電壓為________伏，小燈的額定電壓為________伏．
（3）為了較精確地測出小燈的額定功率，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，小明同學(xué)想了一個巧妙的辦法，對所連接的電路進(jìn)行了調(diào)整．閉合電鍵后，他調(diào)節(jié)變阻器的滑片位置，當(dāng)電壓表的示數(shù)為________伏時，小燈正常發(fā)光，此時變阻器滑片的位置恰好在中點(diǎn)上（即滑動變阻器連入電路的電阻為10歐），小燈的額定功率為________瓦．

Answer 1

解：（1）根據(jù)題目要求將變阻器的滑片向左移動，能使它接入電路中的電阻最大，即將滑動變阻器下面的接線柱應(yīng)接右邊的接線柱，如下圖所示：

（2）由可知電源電壓只有6伏．所以燈泡不可能是6.3伏的．所以電壓表也不可能用大量程．所以讀數(shù)應(yīng)是2.4伏．因題中說燈光發(fā)暗，所以，燈的額定電壓應(yīng)該是高于2.4伏的3.8伏．
小燈泡的電流一般只有零點(diǎn)幾安．所以不可能用大量程．所以電流表所選量程為0～0.6A，則其分度值為0.02A，則由指針?biāo)�指位置可知，此時的示數(shù)是0.18安．
故答案為：0.18；6；3.8．
（3）因?yàn)殡妷罕硭�選的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以對電路進(jìn)行的調(diào)整，把電壓表與變阻器并聯(lián)．
當(dāng)電壓表的示數(shù)是2.2伏時燈正常發(fā)光．此時U_額=U_源-U_變=6V-2.2V=3.8V．
因?yàn)榇藭r變阻器只接入10歐電阻，所以此時串聯(lián)電路中電流是：
I_串===0.22A．
所以燈的額定功率：P_額=U_額I_串=3.8V×0.22=0.836W．
故答案為：2.2；0.836．
分析：（1）閉合電鍵S前，若將變阻器的滑片向左移動，能使它接入電路中的電阻最大，即應(yīng)用了滑片右邊的電阻，滑動變阻器下面的接線柱應(yīng)接右邊的接線柱．
（2）因電源電壓由圖看只有6伏．所以燈泡不可能是6.3伏的．根據(jù)電源電壓是6V，可知電壓表選的量程應(yīng)該是0～3V，示數(shù)為2.4V時，燈較暗，說明額定電壓要比這個大，然后可知小燈的額定電壓．
小燈泡的電流一般只有零點(diǎn)幾安．所以不可能用大量程．
（3）對電路進(jìn)行的調(diào)整，實(shí)際是把電壓表與變阻器并聯(lián)．原因是電壓表的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以要這樣調(diào)整．當(dāng)電壓表的示數(shù)是2.2伏時燈正常發(fā)光．此時變阻器只接入10歐電阻，占的電壓是2.2伏．所以可求出串聯(lián)電路中的電流，然后利用P=UI即可求出燈的額定功率：
點(diǎn)評：本實(shí)驗(yàn)題涉及電流表的讀數(shù)、滑動變阻器的使用、實(shí)物圖的連接、電功率的計算和歐姆定律的應(yīng)用知識點(diǎn)，等綜合性較強(qiáng)；（3）中對電路進(jìn)行的調(diào)整（因?yàn)殡妷罕硭�選的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以把電壓表與變阻器并聯(lián)），這是個難點(diǎn)，其它兩小題都比較容易．