Question

測燈泡的額定功率，器材如圖所示：其中被測燈泡的額定電壓為3.6V，估計它的額定功率為0.8W；電源電壓恒為6V；電流表量程0-0.6A和0-3A；電壓表量程為0-3V和0-15V；開關、滑動變阻器；備用導線若干．
（1）給實物圖補畫出所缺導線，使它成為一個完整的實驗電路．
（2）若在實驗過程中發現電壓表“0-15V”量程不靈，無法按常規方法進行實驗．請你在不增減器材的情況下，重新設計出測定小燈泡額定功率的電路圖，并畫在方框內．
（3）若實驗室里有四種規格的滑動變阻器：“10Ω  1A”、“15Ω  1.5A”、“20Ω  2A”、“50Ω  2A”．則無論是正常實驗還是后來重新設計的實驗，都是選用

 

規格的滑動變阻器為宜．

Answer 1

分析：（1）把電壓表并聯在燈的兩端，滑動變阻器串聯入電路．
（2）根據串聯電路的電壓特點知，在電源電壓不變時，用電壓表測量滑動變阻器的電壓也可使燈的電壓為額定電壓．
（3）由電源電壓與燈的額定電壓、串聯電路的電壓特點計算滑動變阻器的最小阻值．

解答：解：（1）電壓表的“15”接線柱接燈的右端，滑動變阻器的C接線柱接在燈的右端．
（2）當電壓表“0-15V”量程不能用時，由串聯電路的電壓特點知，電源電壓等于各用電器的電壓之和，故當燈的額定電壓是3.6V，電源電壓為6V時，滑動變阻器上的電壓為2.4V，故使用電壓表的0-3V的量程測量滑動變阻器的電壓為2.4V時，燈的電壓就是3.6V．

（3）燈的正常工作電流I=

P

U

=

0.8W

3.6V

=0.22A，燈的電阻為R=

U

I

=

3.6V

0.22A

=16.4Ω，電路的總電阻R_總=

U′

I

=

6V

0.22A

=27.3Ω，
故滑動變阻器的阻值至少應為27.3Ω-16.4Ω=10.9Ω，故應使用“15Ω1.5A”規格的滑動變阻器．
故本題答案為：“15Ω  1.5A”．

點評：本題考查了測量燈的電功率實驗的電路的連接及滑動變阻器的選用方法的計算及電壓表大量程損壞的應急方法．