Question

17．小華同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”實驗，實驗器材齊全并完好，電源電壓不變，滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”的字樣，待測小燈上只有所標(biāo)“0.2A”（指小燈正常工作電流）字樣清晰可見．小華將電源、小燈泡、電流表、電鍵以及滑動變阻器正確連入電路后，分別將兩個電壓表并聯(lián)在電路中．實驗步驟正確，閉合電鍵時，發(fā)現(xiàn)各電表的示數(shù)如圖所示．接著他移動變阻器的滑片直至小燈泡正常發(fā)光，發(fā)現(xiàn)此過程中有一個電壓表的示數(shù)始終未變，而另一個電壓表的示數(shù)變化了0.4伏．

①請畫出小華連接的實驗電路圖．
②本實驗所用電源的電壓為6伏．
③小華判定小燈泡正常發(fā)光的理由是當(dāng)電流表示數(shù)為0.2安時，小燈正常發(fā)光．
④請根據(jù)相關(guān)信息計算出小燈泡的額定功率0.56W．（本小題需要解答過程）

Answer 1

分析 ①根據(jù)題意確定各電路元件的連接方式，然后作出電路圖．
②根據(jù)圖示電壓表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，求出電源電壓．
③燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)電流表示數(shù)可以判斷燈泡是否發(fā)光．
④求出燈泡額定電壓，應(yīng)用P=UI可計算小燈泡的電功率．

解答 解：①測燈泡電功率實驗，電源、開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，由題意可知，移動滑片時一個電壓表示數(shù)發(fā)生變化，另一個電壓表示數(shù)不變，則另一個電壓表并聯(lián)在電源兩端，測電源電壓，電路圖如圖所示：

②電源電壓大于燈泡兩端電壓，移動滑片過程，燈泡兩端電壓發(fā)生變化，電源兩端電壓不變，由圖示電壓表可知，左邊電壓表測電源電壓，量程為0～15V，分度值為0.5V，示數(shù)為6V，電源電壓為6V．
③燈泡在額定電流下正常發(fā)光，由燈泡銘牌可知，燈泡額定電流為0.2A，當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時，小燈正常發(fā)光．
④燈泡兩端電壓表量程為0～3V，由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，移動滑片，燈泡正常發(fā)光時，電壓表示數(shù)改變了0.4V，此時燈泡兩端電壓為2.4V+0.4V=2.8V，燈泡額定功率：P_額=U_額I_額=2.8V×0.2A=0.56W；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）6；（3）當(dāng)電流表示數(shù)為0.2安時，小燈正常發(fā)光；（4）0.56．

點評 本題考查電路圖的設(shè)計和電功率的計算以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路圖的設(shè)計，這是重點也是難點，要知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律，還要注意電路連接的過程中開關(guān)斷開，滑片滑到阻值最大處．