Question

測定標有“3.8V”燈泡的額定功率，電源電壓6V保持一定，所用滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣． 

（1）畫出實驗電路圖，并根據電路圖將圖（甲）中所需實物連接起來（要求滑片向右移動時，電燈變亮）．
（2）當他連接完電路后，閉合開關時，發現小燈泡立即發出明亮耀眼的光．經檢查電路連接是正確的．發生這一現象的原因可能是______．
（3）當他改正錯誤后，發現電壓表的15V量程壞了不可用，在不更換實驗器材的條件下，小明同學想了一個巧妙的辦法，對所連接的電路進行了調整．閉合開關后，他調節變阻器的滑片到某一點，電壓表的示數為3V，要測量小燈泡的額定功率，還應將滑動變阻器滑片向______移動（選填“左”、“右”），當電壓表的示數為______V時，小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，小燈泡的額定功率為______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）將電源、開關、燈泡、電流表以及滑動變阻器串聯起來，電壓表并聯在小燈泡兩端，電流表串聯在電路中，滑動變阻器接線柱按“一上一下”的原則．
（2）閉合開關，燈泡立即發出耀眼的光，是因為電流較大，而造成電流較大的原因很可能是變阻器的阻值沒有調到最大．
（3）由于電源電壓只有6V，當燈泡兩端電壓為3.8V時，滑動變阻器兩端只有2.2V，因此將電壓表并聯在滑動變阻器兩端，當電壓表為3V時，燈泡兩端電壓也為3V，因此需使燈泡兩端電壓增大，故電路中的電流要增大，滑動變阻器接入電路中的電流要減小；計算出燈泡兩端電壓為額定電壓時，滑動變阻器兩端的電壓，通過觀察電壓表示數反映燈泡是否正常發光；
根據電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，根據P=UI計算出燈泡的額定功率．
解答：解：（1）小燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表選0～15V量程，且與燈泡并聯；電流表與燈泡串聯，注意電流從電表的正接線柱流入、負接線柱流出，滑動變阻器連接BC或BD．如下圖所示

（2）燈發出耀眼的光，是因為電流過大，表明滑動變阻器滑片沒有移到阻值最大位置．
（3）因為電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，并且為3V，因此燈泡兩端電壓也為3V，要使燈泡兩端電壓由3V增大到3.8V，電路中的電流必須增大，總電阻需減小，滑動變阻器接入電路的阻值需減小，故將滑片向右移動；當燈泡正常發光時燈泡兩端電壓為3.8V，因此滑動變阻器兩端電壓為2.2V，即調節滑片使電壓表示數為2.2V時，燈泡正常發光；
電流表量程為0.6A，分度值為0.02A，則燈泡的額定電流為0.34A，燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.34A=1.292W．
故答案為 （2）動變阻器的滑片沒有滑到阻值最大處；（3）右，2.2，1.292．
點評：本題中所涉及的幾個分析，如實物連接、電路故障、電壓表量程壞掉后如何正確實驗、變阻器阻值滑到最大處的目的等都是我們電學題中經常出現的．