Question

【題目】小明做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，其中小燈泡上只標(biāo)有“0.22A”字樣．

（1）如圖是他未完成的實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確：

（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)放在 端（填“A”或“B”）；

（3）該實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器除了能保護(hù)電路外，主要作用還有：

（4）他實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片至小燈泡正常發(fā)光時(shí)，變阻器連入電路的電阻恰為最大阻值的一半，但此時(shí)無(wú)法從電壓表V上精確讀出額定電壓．但他觀察到在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電流表A的示數(shù)范圍為0.20～0.22A．經(jīng)思考后，他在電路中再連接一個(gè)電壓表V′并按規(guī)范重新實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電壓表V的示數(shù)從2.0V逐漸變大、電壓表V′的示數(shù)從4.0V逐漸變�。�

①電壓表V′接在電路中的位置是 ．

②根據(jù)相關(guān)信息可計(jì)算出電源電壓為 V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 Ω，小燈泡的額定功率為 W．

Answer 1

【答案】（1）見圖

（2）A；

（3）改變小燈泡兩端的電壓；

（4）①并電壓表V′并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；②6；20；0.836

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)小燈泡的額定電流選擇電流表的量程，電流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要并聯(lián)在電路中；

（2）為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片要位于最大阻值處．

（3）滑動(dòng)變阻器在電路中一方面可以保護(hù)電路，另一方面可以改變燈泡兩端電壓．

（4）①根據(jù)燈泡和滑動(dòng)變阻器的連接特點(diǎn)，利用歐姆定律分析出各自的電壓變化趨勢(shì)即可知道電壓表V′接在電路中的位置；

②電流表V測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓，示數(shù)為2.5V時(shí)，電流為0.25A，可求變阻器連入電路的阻值，進(jìn)而可求最大阻值；

求出電壓表V′示數(shù)（燈泡兩端電壓）為2.0V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓，可計(jì)算電壓電壓；

利用歐姆定律和電源電壓不變的特點(diǎn)列出等式求出燈泡的額定電壓值，最后利用P=UI求功率．

解：（1）小燈泡的額定電流為0.22A＜0.6A，電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故將電流表的“0.6”接線柱與燈泡的左接線柱連接；

電壓表要并聯(lián)在電路中，即將電壓表與小燈泡并聯(lián)，故將電壓表的“﹣”接線柱與燈泡的左接線柱連接；如下圖所示：

（2）要使滑動(dòng)變阻器滑片位于最大阻值處，也就是在離已連接的下端的接線柱最遠(yuǎn)的位置，由實(shí)物電路可知，需要將滑片放在A端．

（3）滑動(dòng)變阻器在電路中一方面可以保護(hù)電路，另一方面可以通過(guò)改變接入電路中的電阻來(lái)改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓，即改變燈泡兩端電壓；

（4）①在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)時(shí)，

隨著滑片P的移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值減小，電路中的電流變大，

因燈泡的阻值基本不變，根據(jù)U=IR可知，燈泡兩端的電壓會(huì)變大；

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：滑動(dòng)變阻器兩端的電壓會(huì)減小，所以電壓表V′的示數(shù)從4.0伏逐漸變小，

表明電壓表V′并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端；V并聯(lián)在燈泡兩端．

②正確連接電路、實(shí)驗(yàn)步驟正確，由于（1）分析可知：

剛閉合開關(guān)時(shí)，電壓表的示數(shù)分別是2V和4V，

且燈泡兩端的電壓是2V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是4V，

則電源電壓：U=U燈+U滑=2V+4V=6V；

根據(jù)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電流表A示數(shù)的范圍為0.20～0.22安可知，

此時(shí)電路中電流I=0.20A．

由歐姆定律得，變阻器最大的阻值：

R===20Ω，

根據(jù)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電流表A示數(shù)的范圍為0.20～0.22安可知，

小燈正常發(fā)光時(shí)的電流I′=0.22A，

當(dāng)滑片至小燈正常發(fā)光時(shí)，因變阻器連入電路恰為最大阻值的一半，

所以R′=R=×20Ω=10Ω；

由歐姆定律得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

U′=I′R′=0.22A×10Ω=2.2V，

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得：燈泡的額定電壓：

U額=U﹣U′=6V﹣2.2V=3.8V．

則小燈泡的額定功率：

P額=U額I′=3.8V×0.22A=0.836W．

故答案為：（1）見圖

（2）A；

（3）改變小燈泡兩端的電壓；

（4）①并電壓表V′并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；②6；20；0.836．