Question

4．小剛做“測量小燈泡的電功率”實驗，實驗器材齊全且完好，電源的電壓有：4V、6V和8V三檔，滑動變阻器有A、B兩個（A標有“20Ω　 2A”字樣，B標有“10Ω 1A”字樣）．待測小燈標有“2.5V”字樣，小剛選用電源的電壓為6伏檔，并選取一個變阻器進行實驗，他正確連接電路且實驗步驟正確．閉合開關時，發現小燈發光較亮（此時電壓表的示數是2.8V、電流表的示數是0.32A）
（1）請畫出小剛同學連接的實驗電路圖．
（2）請在圖中畫出電壓表的示數是2.8V時，指針的位置．
（3）你判斷該小燈泡正常發光的方法是：觀察電壓表示數為2.5V時燈泡正常發光．
（4）小剛在實驗中，選的變阻器是：B（“A”“B”）．
（5）若要測出該小燈泡的額定功率，小剛可采用的方法有：
方法一：將滑動變阻器B換成A；
方法二：將電源電壓更換為4V檔．

Answer 1

分析 （1）由P=UI可知，測燈泡功率應測燈泡兩端電壓和通過燈泡電流，利用滑動變阻器調節燈泡兩端電壓，由此設計電路圖；
（2）根據電壓表量程和分度值標出其指針位置；
（3）燈泡電壓等于額定電壓時正常發光；
（4）閉合開關燈較亮，說明電路中電流較大，由此分析他所使用的滑動變阻器；
（5）根據串聯電路的特點及歐姆定律，計算出燈泡正常發光時，變阻器的阻值，做出判斷；還可根據燈泡的額定電壓值與電源電壓的關系進行判斷．

解答 解：
（1）由P=UI可知，測燈泡功率應測燈泡兩端電壓和通過燈泡電流，滑動變阻器串聯在電路中以調節燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示：
；
（2）由圖知，電壓表使用0-3V量程，分度值為0.1V，由此畫出指針的位置如圖所示：
；
（3）燈泡電壓等于額定電壓時正常發光，所以判斷該小燈泡正常發光的方法是：觀察電壓表示數為2.5V時燈泡正常發光；
（4）閉合開關時，發現小燈發光較亮，電壓表的示數是2.8V，燈泡兩端的電壓超過了其額定電壓值，說明滑動變阻器的最大阻值較小，所以此時選擇的是最大阻值為10Ω的變阻器B；
（5）由前面分析可知，要使燈泡的電壓達到額定電壓，可換用最大阻值為20Ω的變阻器A，或換用4V檔的電源．
故答案為：（1）見上圖；（2）見上圖；（3）觀察電壓表示數為2.5V時燈泡正常發光；（4）B；（5）將滑動變阻器B換成A；將電源電壓更換為4V檔．

點評 本題是測量燈泡額定電功率的實驗，考查了對實驗原理、電路圖、電表使用、額定功率的理解及實驗操作，同時考查了對實驗器材的選擇．