Question

1．在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，已連接的部分電路如圖甲所示．已知電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣．
 
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整，要求當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮．
（2）正確連接好電路，閉合開關(guān)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2V和0.2A，則電源電壓為6V．
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V，為了測(cè)出小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右（選填“左”或“右”）端滑動(dòng)，使電壓表示數(shù)為額定電壓，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為1W．
（4）小明完成實(shí)驗(yàn)后，老師給了他一個(gè)已知阻值為R₀的定值電阻、一個(gè)未知阻值的定值電阻R_x和幾個(gè)開關(guān)，要求小明不用電流表，利用現(xiàn)有器材測(cè)出R_x阻值，小明設(shè)計(jì)了如圖丙所示的A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，其中不正確的是C圖．

Answer 1

分析 （1）將滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，滑片向右端滑動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮，則變阻器的阻值應(yīng)變��；
（2）剛閉合開關(guān)時(shí)，變阻器的阻值最大，計(jì)算出變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電流的電壓規(guī)律便可得電源電壓；
（3）燈泡兩端的電壓低于額定電壓，則應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，使燈泡正常發(fā)光，根據(jù)其判斷滑片的移動(dòng)方向；
根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)P=UI求出額定功率；
（4）分析在沒有電流表的情況下，能否得到電阻兩端的電壓和電流，從而可得能夠計(jì)算出其電阻值．

解答 解：（1）將滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，滑片向右端滑動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮，則變阻器的阻值應(yīng)變小，變阻器的下面應(yīng)接右邊的接線柱，如圖所示：

（2）剛閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值為20Ω，變阻器兩端的電壓U_滑=IR_滑=0.2A×20Ω=4V；
則電源電壓U=2V+4V=6V；
（3）要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)使電壓表的示數(shù)由2.2V增加到2.5V，滑動(dòng)變阻器應(yīng)減小接入電路中的電阻，將滑片向右端滑動(dòng)；
由圖乙可知，電流表的量程應(yīng)為0～0.6A，示數(shù)為0.4A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W；
（4）圖A，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，從而可計(jì)算出電路中的電流及待測(cè)電阻兩端的電壓，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值；
圖B，電壓表分別可測(cè)出兩電阻兩端的總電壓及R0兩端的電壓，從而可計(jì)算出待測(cè)電阻兩端的電壓及電路中的電流，與A類似，可計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值；
圖C，則測(cè)出其中一個(gè)電阻兩端的電壓后，若通過開關(guān)測(cè)量另一個(gè)電阻的電壓，則電壓表的正負(fù)接線柱接法錯(cuò)誤，無法測(cè)出電壓，所以不能測(cè)出被測(cè)電阻的阻值．
故答案為：（1）見上圖；（2）6；（3）右；1；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的使用、連接，電流表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算等，同時(shí)考查了特殊法測(cè)量電阻的分析，考查全面．