Question

14．在測量小燈泡電功率的實驗中，提供的器材有：額定電壓是3.8V、電阻約為8Ω的小燈泡一個，電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開關、“20Ω  1A”的滑動變阻器各一個，導線若干．

（1）閉合開關，發現電流表有示數且如圖乙所示，此現象的原因是電流表沒有調零．
（2）排除故障后，閉合開關，移動滑片P，當電壓表示數為3.8V時，電流表示數如圖丙所示，則通過小燈泡的電流是0.5A，燈泡的額定功率是1.9W．
（3）若電壓表0～15V量程斷路，阿榮設計如圖丁所示的電路，繼續實驗：
①閉合開關前，應將滑片P置于滑動變阻器的中間偏左位置（選填“A端”、“B端”、“中間偏左”或“中間偏右”）．
②移動滑片P，當電壓表示數為2.2V時，小燈泡正常發光．

Answer 1

分析 （1）電流表使用前要調零；
（2）根據電流表的量程和分度值讀數；根據P=UI求出功率；
（3）①已知電源電壓，燈泡額定電壓和電阻，在保證電路安全的情況分析滑片P的位置；
②根據串聯電路的電壓特點可知燈泡正常發光時電壓表的示數．

解答 解：（1）由圖可知，電流表顯示一定的示數，這說明電流表沒有調零；
（2）電流表的量程為0-0.6A，則電流表示數為0.5A；燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（3）①燈泡正常發時，U_L=3.8V，通過燈泡電阻約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{8Ω}$=0.475A，
此時滑動變阻器連入阻值：R=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-3.8V}{0.475A}$≈4.7Ω，
已知電源電壓為6V，由丁圖，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，使用0-15V量程，所以電壓表不會超過量程，在閉合開關前，應使電燈電壓低于3.8V，變阻器的最大值為20Ω，為使電路安全且實驗中調節方便，只需要將滑片P置于略小于其最大值一半的位置就可以了，即P置于中間偏左的位置；
②燈泡正常發光時，U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，即電壓表示數為2.2V．
故答案為：（1）電流表沒有調零；（2）0.5；1.9；（3）①中間偏左；②2.2．

點評 本題考查了實驗操作、功率計算等．要熟練運用串聯電路的特點和歐姆定律公式，對電表讀數時，要注意先確定電表的量程與分度值，讀數時，視線要與電表刻度線垂直．