Question

小明想測定額定電壓是6V（正常工作時(shí)通過的電流約為0.3A）的小燈泡的額定功率，于是借來了電源（電壓為12V）、電流表、電壓表、開關(guān)、三個(gè)規(guī)格為甲：“10Ω  1A”、乙：“50Ω  0.5A”和丙：“l(fā)kΩ  1A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干．

（1）小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路圖，你認(rèn)為小明應(yīng)選用______（甲/乙/丙）滑動(dòng)變阻器；
（2）小明已連接了部分電路如圖乙所示，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整；
（3）小明將電路補(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______；
（4）小明排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中眼睛應(yīng)觀察______（電壓表/電流表/小燈泡）滿足______時(shí)，記下此時(shí)電流表的示數(shù)算出小燈泡的額定功率．

Answer 1

【答案】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）滑動(dòng)變阻器按一上一下串聯(lián)在電路中，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意正負(fù)接線柱的連接；
（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）實(shí)驗(yàn)過程中，要注意電壓表示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時(shí)，燈泡正常發(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_L=12V-6V=6V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R_滑===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）滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱與電流表的負(fù)接線柱相連，燈泡的右接線柱與電源的負(fù)極相連，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）在實(shí)驗(yàn)過程中，眼睛應(yīng)注意觀察電壓表當(dāng)電壓表示數(shù)是6V時(shí)，表明燈正常發(fā)光，記下此時(shí)電流表的示數(shù)．
故答案為：
（1）乙；
（2）如上圖所示；
（3）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱；
（4）電壓表；示數(shù)為6V．
點(diǎn)評(píng)：滑阻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)滑阻．