Question

在做“測定小燈泡額定功率”的實驗中，有如下器材：被測小燈泡（額定電壓為3.5V，阻值約為10Ω）、電源（電壓為6V）、滑動變阻器（10Ω，1A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻R₀（5Ω，1A）、開關各一個，導線若干．

（1）請用筆劃線代替導線，將圖甲中電壓表接在小燈泡兩端（導線不得交叉）．
（2）閉合開關前，將滑動變阻器的滑片移到________（選填“左”或“右”）端．閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某一位置，使電壓表的示數U₁=3.5V．
（3）保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開開關，將電壓表改接在R₀兩端．請在圖乙虛線框中畫出相應電路圖．
（4）閉合開關，電壓表示數U₂如圖丙，則U₂=________V，小燈泡的額定功率為________W．

Answer 1

解：（1）燈泡額定電壓為3.5V，電壓表選擇0～15V，電壓表與燈泡并聯，電流從電壓表正接線柱流入，從負接線柱流出．
如圖：

（2）閉合開關前，滑片處于左端最大阻值，電路總電阻最大，電路電流最小，對電路起保護作用．
（3）把電壓表改接在R₀兩端，就是把電壓表并聯在R₀兩端．
畫出電源符號，依次連接開關、滑動變阻器、定值電阻、燈泡的符號到電源負極，
電壓表并聯在定值電阻兩端，如圖：

（4）電壓表選擇0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為1.5V，
R₀兩端電壓為1.5V，電阻為5Ω，
所以R₀的電流為：I₀===0.3A，
電流表測R₀兩端電壓時，滑片的位置不變，燈泡額定電流與R₀的電流相等，
所以燈泡額定功率為：P=UI=3.5V×0.3A=1.05W．
故答案為：（1）如實物圖；（2）左；（3）如電路圖；（4）1.5；1.05．
分析：（1）燈泡的額定電壓為3.5V，電壓表并聯在燈泡兩端，測燈泡電壓電壓表選擇0～15V，電流從電壓表正接線柱流入，從負接線柱流出．
（2）滑動變阻器接右半段，閉合開關前，滑片處于最大阻值處，保護電路．
（3）電壓表改接在R₀兩端，就是電壓表并聯在R₀兩端．
由實物圖畫電路圖，先畫出電源符號，從電源正極開始，依次串聯各元件符號到電源負極，電壓表并聯在定值電阻兩端．
（4）電壓表的讀數：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數．
電壓表改接在R₀兩端，電路電壓、電阻、電流不變，測得R₀的電壓，求得R₀的電流，即燈泡的額定電流．
知道額定電壓和額定電流，根據P=UI計算額定功率．
點評：本題沒有電流表，利用已知定值電阻和燈泡串聯，使燈泡正常工作，滑片位置不變，測定值電阻兩端電壓，求定值電阻的電流，即燈泡的額定電流，再根據P=UI計算燈泡的額定功率，此題得到燈泡的額定電流是關鍵．