Question

15．一個額定電壓是3.8V的小燈泡，正常工作時的電阻約為20Ω，小明想測量它的額定功率．實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V不變）、電流表、電壓表、開關(guān)各1個、規(guī)格分別為“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑動變阻器2個，導(dǎo)線若干．
（1）小明設(shè)計了圖甲所示電路，他應(yīng)選用規(guī)格為“50Ω0.5A”的滑動變阻器．

（2）如圖乙是小明根據(jù)電路圖連接的實物圖，同組的小剛說有一處連接錯誤，請你在圖乙中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”．
（3）小明改正錯誤后繼續(xù)實驗．當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是1.216W．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻，據(jù)此確定滑動變阻器的規(guī)格；
（2）由電路可知，燈泡與滑動變阻器并聯(lián)了，實驗中燈泡與滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{20Ω}$=0.19A，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.19A}$≈11.6Ω，
則他應(yīng)選用規(guī)格為“50Ω 0.5A”的滑動變阻器；
（2）由電路可知，燈泡與滑動變阻器并聯(lián)了，實驗中燈泡與滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)，連接錯誤的導(dǎo)線如下圖所示：

（3）圖丙中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)I_L=0.32A，
則燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=3.8V×0.32A=1.216W．
故答案為：
（1）“50Ω 0.5A”；
（2）如上圖所示；
（3）1.216．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及實物電路圖的連接、電流表的讀數(shù)、額定功率的計算，要注意電路圖和實物電路圖的一一對應(yīng)性．