Question

如圖所示電路圖中，電源電壓為 16V，小燈泡 L上雖標(biāo)有規(guī)格，但除了“12V”字樣以外其余均看不清楚．
求：（1）按此圖連好電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，會(huì)存在什么可能的危險(xiǎn)？你應(yīng)該怎樣預(yù)防？
（2）在做好正確的準(zhǔn)備后，再次閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，使小燈泡恰能正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.8A．（假設(shè)小燈泡的電阻不隨溫度變化）則：
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，能判斷小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)是什么？小燈泡的電阻值是多大？
②調(diào)節(jié)變阻器滑片P，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是多大？變阻器的有效電阻是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大處，否則會(huì)使燈泡兩端電壓過(guò)大，可能燒壞燈泡；
（2）①由于電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓，并且已知燈泡的額定電壓，因此通過(guò)電壓表示數(shù)剛好為額定電壓值時(shí)，燈泡正常發(fā)光；利用R=求出小燈泡的電阻值；
②利用U=IR求出燈泡兩端電壓，然后根據(jù)P=UI即可求出燈泡的實(shí)際功率；再根據(jù)電源電壓和串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)求出變阻器兩端電壓，并利用R=求出變阻器的有效電阻．
解答：解：（1）燈兩端的電壓過(guò)大，（或：流過(guò)電燈的電流過(guò)大/燈的實(shí)際電功率過(guò)大），可能燒壞小燈泡；
應(yīng)該在開(kāi)關(guān)閉合前，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值；
（2）①因?yàn)闊襞莸念~定電壓為12V，因此依據(jù)是：電壓表的示數(shù)為12V；
R===15Ω．
②U_燈=I′R_燈=0.4A×15Ω=6V
P_燈=I′U_燈=0.4A×6V=2.4W；
U_變=U-U_燈=20V-6V=14V；
R_變===35Ω．
答：①實(shí)驗(yàn)時(shí)，能判斷小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)是電壓表的示數(shù)為12V；小燈泡的電阻值是15Ω．
②調(diào)節(jié)變阻器滑片P，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是2.4W；變阻器的有效電阻是35Ω．
點(diǎn)評(píng)：解答本題應(yīng)明確以下幾點(diǎn)：（1）滑動(dòng)變阻器的作用；（2）正常工作時(shí)電壓和功率即為額定電壓和功率；（2）串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)．