Question

3．在測定額定電壓3.8V的小燈泡（電阻大約為10Ω）額定功率的實驗中，同學(xué)們連接了如圖所示的電路，其中電源電壓為6V，且保持不變．
（1）請將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變暗）．
（2）目前有甲（5Ω 1A）、乙（10Ω 0.5A）和丙（15Ω 0.2A）三個滑動變阻器可供選擇，應(yīng)該選擇變阻器乙（填“甲”、“乙”或“丙”）連入電路．
（3）一位同學(xué)們連接好電路，各連接處接觸良好．閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡先很亮后熄滅，
你認(rèn)為他在操作時可能出現(xiàn)的問題是滑動變阻器同時連接上方兩個接線柱；另一位同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均有讀數(shù)，但小燈泡不亮，檢查發(fā)現(xiàn)電路連接正確，所有電學(xué)元件均完好，請你解釋小燈泡不亮的原因滑動變阻器接入電路中的電阻過大，小燈泡分得的電壓過��；要測定出小燈泡的額定功率，應(yīng)該移動滑片P到適當(dāng)位置，使電壓表的示數(shù)為3.8V，讀出此時電流表的示數(shù)，就可以計算出結(jié)果．

Answer 1

分析 （1）在測量燈泡電功率實驗中，需要電流表與燈泡串聯(lián)測量電流，根據(jù)燈泡額定電壓和電阻阻值確定電流表量程；根據(jù)向左移動燈泡變亮確定滑動變阻器接線．
（2）當(dāng)燈泡電壓為額定電壓時，滑動變阻器分得電壓最小，對應(yīng)阻值最小，計算出最小電阻，通過額定電流和最小電阻，選擇滑動變阻器．
（3）①燈泡很亮，電路中電流較大，電路總電阻較小，能判斷電路故障；②連接電路時，為保護(hù)電路，閉合開關(guān)之前滑動變阻器滑片應(yīng)滑到阻值最大處，燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，實際功率過小時燈泡不發(fā)光；③通過實際電壓和額定電壓的關(guān)系，確定實際功率和額定功率的關(guān)系，要測量燈泡額定功率，兩端電壓必須等于額定電壓．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，則燈泡的額定電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A＜0.6A，所以電流表選0～0.6A的量程，且與燈泡串聯(lián)；
滑動變阻器滑片向左滑動燈泡變暗，電流變小，滑動變阻器電阻變大，接右邊下接線柱，電路圖如下圖所示：

（2）當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓，U_額=3.8V時，電路中的電流為：I_額=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，
所以U_滑=U-U_額=6V-3.8V=2.2V，
滑動變阻器最小電阻；R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{額}}$=$\frac{2.2V}{0.38A}$=5.79Ω，故選擇乙“10Ω，0.5A”；
（3）①燈泡很亮，電路電流較大，總電阻較小，滑動變阻器連入電路電阻較小，滑動變阻器都接上面兩個接線柱；
②連接電路時，為了保護(hù)電路，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，閉合開關(guān)后，所有電學(xué)元件均完好，燈泡不亮；原因是：滑動變阻器接入電路中的電阻過大，小燈泡分得的電壓過小造成的；
③要測定出小燈泡的額定功率，應(yīng)該移動滑片P到適當(dāng)位置，使電壓表的示數(shù)為小燈泡額定電壓，即3.8V．
故答案為：（1）見上圖；（2）乙；（3）滑動變阻器同時連接上方兩個接線柱；滑動變阻器接入電路中的電阻過大，小燈泡分得的電壓過��；3.8．

點評 本題考查了測量電功率實驗中的電路連接、滑動變阻器的選擇和接線柱接法、電路故障分析等問題，綜合性較強．