Question

一個(gè)額定電壓是6V的小燈泡，其正常工作時(shí)通過的電流約為0.3A．小明想測定這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，三個(gè)規(guī)格分別為A：“10Ω lA”、B：“50Ω 0.5A”、C：“1kΩ 1A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，電源（電壓為12V）．
（1）小明設(shè)汁了如圖甲所示電路圖，通過分析認(rèn)為小明應(yīng)選用上述規(guī)格為

B

（選填字母序號(hào)）的滑動(dòng)變阻器．

（2）圖乙已連接了部分電路．請(qǐng)你根據(jù)圖甲的電路圖．用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
（3）小明正確選擇了滑動(dòng)變阻器，將圖乙的電路補(bǔ)充連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā) 光較暗，電流表有示數(shù)．任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于6V．具體原因是

B

�。ㄟx填字母序號(hào)）
A、燈泡短路    B、將滑動(dòng)變阻器的CD接線柱接入了電路
C、燈泡斷路    D、將滑動(dòng)變阻器的AB接線柱接入了電路
（4）小明排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)．電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是

1.92

W．此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，另一個(gè)主要作用是

B

．（選填字母序號(hào)）
A、進(jìn)行多次測量求功率的平均值減小誤差
B、調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓比較燈泡在不同電壓下的亮度．

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡電壓等于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值，根據(jù)此時(shí)接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值及允許通過的最大電流選擇滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)略大于接入電路的阻值．
（2）電壓表測量燈泡兩端電壓，與燈泡并聯(lián)．
（3）根據(jù)現(xiàn)象判斷電路電阻太大，而滑阻移動(dòng)不能改變電路電流，所以判斷出滑阻下面的兩個(gè)接線柱接入電路，只起了一個(gè)定值電阻的作用，起不到改變電壓的作用．
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)的大小，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．燈泡的亮度決定于燈泡的實(shí)際功率，實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡才能正常發(fā)光，實(shí)際電壓不等于額定電壓，實(shí)際功率也不等于額定功率，燈泡不能正常發(fā)光．

解答：解：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_燈=12V-6V=6V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R_滑=

U滑

I

=

6V

0.3A

=20Ω，電路電流是0.3A，因此應(yīng)選規(guī)格為“50Ω  0.5A”的滑動(dòng)變阻器．
（2）電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示；
（3）燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)說明電流太小，滑動(dòng)變阻器的阻值太大，任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變說明滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器同時(shí)接到下面兩個(gè)接線柱上（滑動(dòng)變阻器接成了定值電阻）．
（4）電流表使用的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)是0.32A，燈泡的額定功率P=UI=6V×0.32A=1.92W；
此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，另一個(gè)主要作用是調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓比較燈泡在不同電壓下的亮度，幫助我們理解燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系．故選B．
故答案為：
（1）B；
（2）如圖：
； 
（3）B；（4）1.92；B．

點(diǎn)評(píng)：滑動(dòng)變阻器的正確選擇是本題的關(guān)鍵，要從通過的電流和分擔(dān)的電壓兩個(gè)方面來分析，確定該使用哪個(gè)滑動(dòng)變阻器．