Question

8．在測定“小燈泡額定電功率”的實驗中，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“20Ω  1A”字樣．圖1是小亮同學沒有連接完的實物電路．
（1）請將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時小燈變亮）．
（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某一點，電壓表的示數如圖2所示，讀數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向左端滑動（選填“左”或“右”）．
（3）當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖所示，則小燈泡的額定功率是0.6W．
（4）關越同學又想測額定電壓為“3.8V”的小燈泡正常發光時的電阻值（約10Ω），他的實驗步驟是：斷開開關，拆下原小燈泡，將標有“3.8V”的小燈泡拉入原電路小燈泡的位置，并將變阻器的阻值調到最大，調整電壓表量程；閉合開關，再移動滑片至小燈泡正常發光時，讀出電流表的示數，算出小燈泡電阻．

Answer 1

分析 （1）根據歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電流表的量程且與燈泡串聯，連接時注意正負接線柱的連接；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中．
（2）讀取電壓表示數時，首先要明確電壓表選擇的量程和對應的分度值，讀數時視線與指針所對刻線相垂直；要測量燈泡額定功率，兩端電壓必須等于額定電壓，根據串聯電路電壓與電阻成正比確定滑片移動方向．
（3）由電壓為2.5V時的電流數據計算功率．
（4）因原先電壓表選擇的是0～3V量程，將標有“3.8V”的小燈泡拉入原電路小燈泡的位置，故電壓表應選擇的是0～15V量程．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，則燈泡的額定電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$0.25A＜0.6A，所以電流表選0～0.6A的量程，且與燈泡串聯，要使滑動變阻器滑片P向右移動，燈泡變亮，即電流變大，則滑動變阻器的連入電路的阻值應變小，故B接線柱應接入電路，把B與開關右端相連，連接如下圖所示：

（2）由圖知，電壓表選擇的是0～3V量程，對應的分度值為0.1V，此時的示數為2.2V；由于電壓表的示數為2.2V，小于額定電壓2.5V，故應使電流變大，滑動變阻器的滑片向左調節，電阻變小，燈的兩端的電壓變大．
（3）由圖可知，當燈泡兩端的電壓為2.5V時，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以通過燈泡的電流為0.24A，故額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）因原先電壓表選擇的是0～3V量程，將標有“3.8V”的小燈泡拉入原電路小燈泡的位置，電壓表應調整電壓表量程，選擇0～15V量程．
故答案為：（1）如上圖；（2）2.2；左；（3）0.6；（4）電壓表量程．

點評 本題考查了測量電功率實驗中的電路連接、滑動變阻器的使用及電功率的計算，考查的都是基礎知識或技能，難度不大．