Question

17．如圖甲所示是小剛“測小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路．其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，滑動變阻器有A規(guī)格“10Ω，2A”、B規(guī)格“50Ω，1A”可選．

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇B（填“A”或“B”）規(guī)格的滑動變阻器．電路連結(jié)好后，在試觸開關(guān)之前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑至B端（填“A”或“B”）．
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，其原因是滑動變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實(shí)際功率太�。�
（4）當(dāng)變阻器滑片P移到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為1.8V，要測小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表示數(shù)為2.5V．
【拓展】如圖所示電路中（R阻值已知），無電壓表也能測出該燈泡額定功率的是C．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串分壓的知識判斷變阻器的規(guī)格；
（2）將電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定其量程；
（3）剛閉合開關(guān)時(shí)，變阻器的阻值最大，此時(shí)電路中的電流很小；
（4）根據(jù)圖乙讀出電壓表的示數(shù)；
要增大燈泡兩端的電壓，應(yīng)減小變阻器的阻值；
要測出小燈泡的額定功率，需使其兩端的電壓為額定電壓．因?yàn)闆]有電壓表，所以可以用電流表和定值電阻來代替，并且與電燈并聯(lián)．當(dāng)通過電阻的電流為$\frac{2.5V}{R}$時(shí)，小燈泡會正常發(fā)光，然后測出通過燈泡的電流即可．可用到并聯(lián)電路電流的關(guān)系．

解答 解：（1）由串分壓的知識可知：
$\frac{2.5V}{6V-2.5V}$=$\frac{10Ω}{{R}_{滑}}$
解得：R_滑=14Ω，可知變阻器可選擇0～50Ω的，即B規(guī)格的；
為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
（2）將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇0～3V的量程，如圖所示：

（3）閉合開關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，說明燈泡分得的電壓太小，其實(shí)際功率過小，電路中的電阻過大造成的．
（4）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V；
要測小燈泡的額定功率，應(yīng)減小變阻器的阻值，將滑片向A端滑動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（5）沒有電壓表，所以應(yīng)將電阻與燈泡并聯(lián)，要得知小燈泡正常發(fā)光，必須使燈泡兩端的電壓等于3.8V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等，當(dāng)電阻兩端的電壓為3.8V時(shí)，通過它的電流為I=$\frac{3.8V}{R}$，所以電流表的接法中即能直接單獨(dú)測出電阻的電流，又能間接測出通過燈泡的電流．
A、無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，所以A不正確；
B、無法得知燈泡兩端的電壓是否為3.8V，所以B不正確；
C、電流表可直接與電阻串聯(lián)，可根據(jù)I=$\frac{3.8V}{R}$得知兩端的電壓是否為3.8V，所以C正確；
D、電路在接法上與A類似，所以D不正確．
故答案為：（1）B；B；（2）見上圖；（3）滑動變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實(shí)際功率太��；（4）1.8；A；C．

點(diǎn)評 本題是一道電學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題，要求掌握連接實(shí)物電路的基本技能，包括電流、電壓表、滑動變阻器的正確接法，保護(hù)電路的做法；會判斷因功率問題引起電路故障或特殊現(xiàn)象；理解求額定功率的數(shù)據(jù)處理方法．同時(shí)考查了一種特殊測量功率的方法，與測電阻類似，要學(xué)會變通．