Question

（2010?貴港）大山同學在探究“測定小燈泡的額定功率”的實驗中，所用電源電壓為6V保持不 變，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”的字樣，燈泡上標的字樣模糊，但額定電壓可能是2.2V或3.8V．他按如圖1所示的電路圖連接電路進行實驗．
（1）連接電路時，開關S應是

斷開

的；閉合開關前，變阻器的滑片P應移至

B

端．
（2）實驗時，進行試觸，觀察到電流表的示數(shù)如圖2所示，出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因是

電流表“+”“-”接線柱接反

；正確連接電流表后，調(diào)節(jié)滑片P的位置，觀察小燈泡的發(fā)光情況，當他認為小燈泡接近正常發(fā)光時，觀察到電壓表的示數(shù)如圖3所示，出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因是

電壓表所選量程太小

．
（3）該同學經(jīng)過思考分析后重新進行實驗，使小燈泡正常發(fā)光，此時滑片P的位置恰好在滑動變阻器的中點上，則小燈泡的額定功率是

0.836

W．
（4）要使小燈泡暗一些，應使滑片P向

B

端移動（填“A”或“B”）．

Answer 1

分析：（1）在連接電路中，開關應斷開，在閉合開關前，滑片應移至最大阻值處；
（2）使用電流表測量電路電流時，必須使電流從電流表“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，否則指針會向左偏轉(zhuǎn)；使用電壓表時，應選擇合適的量程，如量程太小，指針偏轉(zhuǎn)角度太大，可能轉(zhuǎn)到最右端沒有刻度的位置；
（3）電壓表只有0～3V和0～15V兩個量程，由上知，當燈泡接近正常發(fā)光時，電壓表示數(shù)達到最大，說明燈泡的額定電壓為3.8V；已知燈泡額定電壓和電源電壓，可以得到滑動變阻器兩端電壓，已知滑動變阻器兩端電壓和接入電路的阻值，可以得到電路電流；已知電路電流和燈泡額定電壓，利用公式P=UI得到額定功率；
（4）燈泡亮度決定于燈泡的實際功率，要使燈泡暗一些，應該使兩端電壓降低，在電源電壓一定時，電路電阻增大．

解答：解：
（1）連接電路時，為保護電路，開關S應當處于斷開狀態(tài)；在閉合開關前，滑片應移至B端，使其接入電路阻值最大；
（2）試觸時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)到了0刻度線的左側(cè)，原因是電流表“+”“-”接線柱接反了；測量過程中，電壓表的指針偏到最右側(cè)，原因是電壓表選擇的量程太小；
（3）當燈泡正常發(fā)光時，兩端電壓為U_額=3.8V，
滑動變阻器兩端電壓為U_P=U-U_額=6V-3.8V=2.2V，
電路電流為I=

UP

1 2 RP

=

2.2V

10Ω

=0.22A，
燈泡額定功率為P_額=U_額I=3.8V×0.22A=0.836W；
（4）要使燈泡暗一些，需要降低燈泡兩端電壓，電源電壓一定，所以滑動變阻器兩端電壓增大，因為串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比，所以滑動變阻器的滑片要向B端移動．
故答案為：
（1）斷開；B；
（2）電流表“+”“-”接線柱接反；電壓表所選量程太小；
（3）0.836；
（4）B．

點評：此題考查了測量燈泡功率電路的連接、電流表、電壓表指針的非正常偏轉(zhuǎn)和燈泡額定電壓的確定、額定功率的計算以及燈泡亮度的調(diào)節(jié)，其中根據(jù)電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度得到燈泡額定電壓是分析后面問題的突破口，有一定的難度．