Question

16．某同學在做“測定小燈泡電功率”的實驗中，待測小燈泡上標有“0.3A”的字樣清晰可見，實驗桌上還有若干節新干電池、電流表、電壓表、“10Ω  2A”和“20Ω  2A”的滑動變阻器各一個、開關和導線等器材可供選擇．

（1）該同學選取器材連接如圖甲所示電路，請你在圖中用筆線代替導線將滑動變阻器正確連入電路，當他閉合開關后，發現小燈泡幾乎不發光；他移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡逐漸變亮，但無論怎樣移動滑片P，都無法觀察到小燈正常發光，造成這種現象的原因是電源電壓過低．
（2）該同學思考后解決了實驗中的問題，又重新正確連接了電路進行實驗，再次閉合開關，觀察到電壓表示數如圖乙所示，移動滑片P，當小燈正常發光時，此時電壓表的示數變化了0.2V，則待測小燈泡的額定功率為0.75W．
（3）完成上述實驗后，他將本實驗與“用電流表、電壓表測電阻”的實驗進行比較，提出“在不增加其它器材的情況下，本次實驗是否也可以不用滑動變阻器，而能達到多次測量的目的？”你的觀點是：一定（選填“一定”或“不一定”）要用到滑動變阻器，理由是每節新干電池的電壓為1.5伏，因此電源電壓為1.5伏的整數倍，若不用滑動變阻器，則無法使小燈兩端的電壓為額定電壓．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器和燈泡串聯；無論怎樣移動滑片P，都無法觀察到小燈正常發光，造成這種現象的原因是電源電壓過低；
（2）根據電壓變化判斷出燈泡正常工作時電流，利用P=UI計算額定功率；
（3）滑動變阻器在電路中起到調節燈泡兩端電壓的作用．

解答 解：
（1）滑動變阻器和燈泡串聯，如下圖：

他移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡逐漸變亮，但無論怎樣移動滑片P，都無法觀察到小燈正常發光，造成這種現象的原因是電源電壓過低；
（2）電壓表使用的量程為0～3V，示數為2.3V，移動滑片，當小燈正常發光時，電壓表示數變化了0.2V，即燈泡兩端電壓增大了0.2V，故：U_額=2.3V+0.2V=2.5V；小燈泡上標有“0.3A”字樣，即正常工作時的電流：I_額=0.3A；
小燈泡的額定功率：P=U_額I_額=2.5V×0.3A=0.75W．
（3）小燈的額定電壓為2.5伏，每節新干電池的電壓為1.5伏，因此電源電壓為1.5伏的整數倍，若不用滑動變阻器，則無法使小燈兩端的電壓為2.5伏．
故答案為：
（1）如上圖；電源電壓過低；（2）0.75；（3）一定；每節新干電池的電壓為1.5伏，因此電源電壓為1.5伏的整數倍，若不用滑動變阻器，則無法使小燈兩端的電壓為額定電壓．

點評 本題考查了電路故障分析、電表讀數以及燈泡功率的計算；其中，電路故障和計算燈泡的額定功率是本題的難點．