Question

小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，所用滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，待測小燈的額定電壓為“2.2V”、“3.8V”和“6.3V”中的一個．
（1）如圖1是他所用的實驗電路，其中有一根導線尚未連接，請用筆線代替導線補上．補上后要求：閉合電鍵S前，若將變阻器的滑片向左移動，能使它接入電路中的電阻最大．

（2）他正確連接電路，閉合電鍵后，發現小燈發光較暗，電流表、電壓表示數如圖2所示．則通過小燈的電流為______安，所用的電源電壓為______伏，小燈的額定電壓為______伏．
（3）為了較精確地測出小燈的額定功率，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．閉合電鍵后，他調節變阻器的滑片位置，當電壓表的示數為______伏時，小燈正常發光，此時變阻器滑片的位置恰好在中點上（即滑動變阻器連入電路的電阻為10歐），小燈的額定功率為______瓦．

Answer 1

【答案】分析：（1）閉合電鍵S前，若將變阻器的滑片向左移動，能使它接入電路中的電阻最大，即應用了滑片右邊的電阻，滑動變阻器下面的接線柱應接右邊的接線柱．
（2）因電源電壓由圖看只有6伏．所以燈泡不可能是6.3伏的．根據電源電壓是6V，可知電壓表選的量程應該是0～3V，示數為2.4V時，燈較暗，說明額定電壓要比這個大，然后可知小燈的額定電壓．
小燈泡的電流一般只有零點幾安．所以不可能用大量程．
（3）對電路進行的調整，實際是把電壓表與變阻器并聯．原因是電壓表的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以要這樣調整．當電壓表的示數是2.2伏時燈正常發光．此時變阻器只接入10歐電阻，占的電壓是2.2伏．所以可求出串聯電路中的電流，然后利用P=UI即可求出燈的額定功率：
解答：解：（1）根據題目要求將變阻器的滑片向左移動，能使它接入電路中的電阻最大，即將滑動變阻器下面的接線柱應接右邊的接線柱，如下圖所示：

（2）由可知電源電壓只有6伏．所以燈泡不可能是6.3伏的．所以電壓表也不可能用大量程．所以讀數應是2.4伏．因題中說燈光發暗，所以，燈的額定電壓應該是高于2.4伏的3.8伏．
小燈泡的電流一般只有零點幾安．所以不可能用大量程．所以電流表所選量程為0～0.6A，則其分度值為0.02A，則由指針所指位置可知，此時的示數是0.18安．
故答案為：0.18；6；3.8．
（3）因為電壓表所選的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以對電路進行的調整，把電壓表與變阻器并聯．
當電壓表的示數是2.2伏時燈正常發光．此時U_額=U_源-U_變=6V-2.2V=3.8V．
因為此時變阻器只接入10歐電阻，所以此時串聯電路中電流是：
I_串===0.22A．
所以燈的額定功率：P_額=U_額I_串=3.8V×0.22=0.836W．
故答案為：2.2；0.836．
點評：本實驗題涉及電流表的讀數、滑動變阻器的使用、實物圖的連接、電功率的計算和歐姆定律的應用知識點，等綜合性較強；（3）中對電路進行的調整（因為電壓表所選的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以把電壓表與變阻器并聯），這是個難點，其它兩小題都比較容易．