Question

14．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：額定電壓是3.8V、電阻約為8Ω的小燈泡一個(gè)，電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、“20Ω  1A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．

（1）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)且如圖乙所示，此現(xiàn)象的原因是電流表沒(méi)有調(diào)零．
（2）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，則通過(guò)小燈泡的電流是0.5A，燈泡的額定功率是1.9W．
（3）若電壓表0～15V量程斷路，阿榮設(shè)計(jì)如圖丁所示的電路，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：
①閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中間偏左位置（選填“A端”、“B端”、“中間偏左”或“中間偏右”）．
②移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．

Answer 1

分析 （1）電流表使用前要調(diào)零；
（2）根據(jù)電流表的量程和分度值讀數(shù)；根據(jù)P=UI求出功率；
（3）①已知電源電壓，燈泡額定電壓和電阻，在保證電路安全的情況分析滑片P的位置；
②根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表的示數(shù)．

解答 解：（1）由圖可知，電流表顯示一定的示數(shù)，這說(shuō)明電流表沒(méi)有調(diào)零；
（2）電流表的量程為0-0.6A，則電流表示數(shù)為0.5A；燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（3）①燈泡正常發(fā)時(shí)，U_L=3.8V，通過(guò)燈泡電阻約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{8Ω}$=0.475A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入阻值：R=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-3.8V}{0.475A}$≈4.7Ω，
已知電源電壓為6V，由丁圖，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，使用0-15V量程，所以電壓表不會(huì)超過(guò)量程，在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使電燈電壓低于3.8V，變阻器的最大值為20Ω，為使電路安全且實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)方便，只需要將滑片P置于略小于其最大值一半的位置就可以了，即P置于中間偏左的位置；
②燈泡正常發(fā)光時(shí)，U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，即電壓表示數(shù)為2.2V．
故答案為：（1）電流表沒(méi)有調(diào)零；（2）0.5；1.9；（3）①中間偏左；②2.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)操作、功率計(jì)算等．要熟練運(yùn)用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律公式，對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要注意先確定電表的量程與分度值，讀數(shù)時(shí)，視線(xiàn)要與電表刻度線(xiàn)垂直．