Question

一個額定電壓是6V的小燈泡，其正常工作時通過的電流約為0.3A．小冬想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：電流表、電壓表、開關各一個，三個規格分別為“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 0.1A”的滑動變阻器，導線若干，電源（電壓為12V）．
（1）小冬設計了如圖（a）所示電路圖，通過分析你認為小冬應選用規格為

 

的滑動變阻器．
（2）圖（b）已連接了部分電路．請你根據圖（a）所示電路圖，用筆畫線代替導線，將電路連接完整．

（3）小冬正確選擇了滑動變阻器，將圖（b）的電路補充連接后，閉合開關，發現燈泡發光較暗，電流表有示數，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變（示數不為零）且小于6V．具體原因是

 

．
（4）小冬排除故障后，繼續實驗．當電壓表的示數為6V時，電流表的示數如圖所示，該燈泡的額定功率是

 

w．

（5）不改變上面連好的電路，還可以完成的實驗有：

 

（寫出一個即可）．

Answer 1

分析：（1）根據燈泡電流 為0.3A可以排除“1kΩ 0.1A”不可以用，滑阻連入電路后，要承擔6V電壓，而“10Ω 1A”滑阻與燈泡串聯時最大只能承擔3V電壓，所以也不符合要求，只能選“50Ω 0.5A”這一個．
（2）按照電路圖的原件順序和滑阻、電壓表的使用原則把實物圖連上．
（3）根據現象判斷電路電阻太大，而滑阻移動不能改變電路電流，所以判斷出滑阻下面的兩個接線柱接入電路，只起了一個定值電阻的作用，起不到改變電壓的作用．
（4）讀出電流表示數，然后用公式P=UI 計算額定功率就可．
（5）根據這些實驗器材并結合公式R=

U

I

可知，該電路也可測量小燈泡的電阻．

解答：解：（1）由于電路中電流為0.3A，所以先把“1kΩ 0.1A”排除，電源電壓12V，燈泡額定電壓為6V，所以滑阻要和燈泡平分電源電壓，根據測量分壓原則，滑阻阻值要能達到20Ω以上，所以“10Ω 1A”的一個最大電阻達不到要求，故選“50Ω0.5A”的這一個．
（2）電流表和滑阻的B接線柱相連，燈泡的另一個接線柱回到電源負極．具體連接如下圖：
（3）燈泡發光較暗，電流表有示數說明電流太小，滑阻阻值太大，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變說明滑阻接錯，電流表的“-”接線柱與滑動變阻器的“D”接線柱連接在了一起．
（4）根據電流表量程和指針位置可知I=0.32A，則電功率P=UI=6V×0.32A=1.92W．
（5）根據實驗電路圖和公式R=

U

I

可知，該電路圖還可以測小燈泡的電阻．
故答案為：（1）“50Ω 0.5A”；（2）如上圖；（3）滑動變阻器下面的兩個接線柱接入了電路；（4）1.92；（5）測小燈泡的電阻．

點評：滑阻的正確選擇是本題的關鍵，要從通過的電流和分擔的電壓兩個方面來分析，確定該使用哪個滑阻．