Question

王進同學想測定兩個不同燈泡的額定功率，他使用的器材有：6V恒壓電源、量程0～0.6A的電流表、量程0～3V的電壓表、規格為“8Ω 1A”的滑動變阻器、開關各一個，導線若干．燈泡L₁和L₂的額定電壓分別為3V和4V、電阻都大約是5Ω（設不同電壓下，電壓表的讀數都準確）
（1）王進同學用如圖所示的電路測量燈泡L₁的額定功率．在閉合開關S之前，應把滑動變阻器的阻值調到最大．閉合開關S后，向______（填A、B）端調節滑動變阻器的滑片P，當電壓表的讀數等于3V時，記下______的讀數，即可算出燈泡L₁的額定功率
（2）若仍用這個電路與器材測量燈泡L₂的額定功率，存在兩個隱患．你能說出是什么隱患嗎？（注：不要求寫分析過程）
（3）若再給你一個阻值R=10Ω的標準電阻，你能用原來的部分器材測出燈泡L₂的額定功率嗎？畫出你設計的電路圖，并簡要說明你的辦法．

Answer 1

【答案】分析：（1）閉合開關S之前，應把滑動變阻器的阻值調到最大，也就是滑片在B端，所以閉合開關后，滑片要向A端移動．燈泡電壓到達額定電壓后，記下額定電流就可計算額定功率．
（2）L₂的額定電壓為4V，而電壓表量程為3V，因此超過電壓表量程，有燒壞電壓表的可能．L₂額定電壓4V時，電阻5Ω，則電流為0.8A，超過了電流表的量程，有可能把電流表燒壞．
（3）針對（2）的隱患對原電路進行修改：
①電壓表量程不夠：當燈L₂兩端的電壓為額定電壓4V時，滑阻分得2V的電壓，因此用電壓表測量滑阻兩端的電壓即可；
②電流表量程不夠：將給出的定值電阻與滑阻并聯，用電流表測滑阻所在支路的電流．
解答：解：（1）閉合開關S之前，滑動變阻器的滑片調到B端，阻值最大，閉合開關后，滑片要向A端移動．燈泡電壓到達額定電壓后，記下額定電流就可計算額定功率，所以是記錄電流表讀數．
故答案為：A、電流表．
（2）當L₂正常工作時，電壓表量程不夠，有損壞的危險；L₂正常工作時，電流為 =0.8A，電流表量程也太小，有損壞的危險；
故答案為：當L₂正常工作時，電壓表量程不夠，有損壞的危險；電流表量程也太小，有損壞的危險．
（3）如圖連接電路：

調節滑動變阻器的滑片，直到電壓表讀數為2V時，根據串聯分壓可知L₂此時電壓為4V，即到達額定電壓，這樣解決了電壓表量程小的問題；這時電流表的讀數I，通過定值電阻R₁的電流為 =0.2A，則L₂的電流為（0.2+I）A，這樣解決了電流表量程小的問題．所以此時L₂的額定功率P=UI=[4（0.2+I）]W．
點評：此題是伏安法測燈泡額定功率的實驗，準確把握串、并聯電路的電流、電壓規律對實驗進行修改是題目的難點所在．