Question

一個額定電壓是6V的小燈泡，其正常工作時通過的電流約為0.3A．小冬想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：電流表、電壓表、開關(guān)各一個，三個規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 0.1A”的滑動變阻器，導(dǎo)線若干，電源（電壓為12V）．
（1）小冬設(shè)計了如圖（a）所示電路圖，通過分析你認(rèn)為小冬應(yīng)選用規(guī)格為

 

的滑動變阻器．
（2）圖（b）已連接了部分電路．請你根據(jù)圖（a）所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．

（3）小冬正確選擇了滑動變阻器，將圖（b）的電路補充連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于6V．具體原因是

 

．
（4）小冬排除故障后，繼續(xù)實驗．當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時，電流表的示數(shù)如圖所示，該燈泡的額定功率是

 

w．

（5）不改變上面連好的電路，還可以完成的實驗有：

 

（寫出一個即可）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡電流 為0.3A可以排除“1kΩ 0.1A”不可以用，滑阻連入電路后，要承擔(dān)6V電壓，而“10Ω 1A”滑阻與燈泡串聯(lián)時最大只能承擔(dān)3V電壓，所以也不符合要求，只能選“50Ω 0.5A”這一個．
（2）按照電路圖的原件順序和滑阻、電壓表的使用原則把實物圖連上．
（3）根據(jù)現(xiàn)象判斷電路電阻太大，而滑阻移動不能改變電路電流，所以判斷出滑阻下面的兩個接線柱接入電路，只起了一個定值電阻的作用，起不到改變電壓的作用．
（4）讀出電流表示數(shù)，然后用公式P=UI 計算額定功率就可．
（5）根據(jù)這些實驗器材并結(jié)合公式R=

U

I

可知，該電路也可測量小燈泡的電阻．

解答：解：（1）由于電路中電流為0.3A，所以先把“1kΩ 0.1A”排除，電源電壓12V，燈泡額定電壓為6V，所以滑阻要和燈泡平分電源電壓，根據(jù)測量分壓原則，滑阻阻值要能達(dá)到20Ω以上，所以“10Ω 1A”的一個最大電阻達(dá)不到要求，故選“50Ω0.5A”的這一個．
（2）電流表和滑阻的B接線柱相連，燈泡的另一個接線柱回到電源負(fù)極．具體連接如下圖：
（3）燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)說明電流太小，滑阻阻值太大，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變說明滑阻接錯，電流表的“-”接線柱與滑動變阻器的“D”接線柱連接在了一起．
（4）根據(jù)電流表量程和指針位置可知I=0.32A，則電功率P=UI=6V×0.32A=1.92W．
（5）根據(jù)實驗電路圖和公式R=

U

I

可知，該電路圖還可以測小燈泡的電阻．
故答案為：（1）“50Ω 0.5A”；（2）如上圖；（3）滑動變阻器下面的兩個接線柱接入了電路；（4）1.92；（5）測小燈泡的電阻．

點評：滑阻的正確選擇是本題的關(guān)鍵，要從通過的電流和分擔(dān)的電壓兩個方面來分析，確定該使用哪個滑阻．