Question

小絹同學(xué)想測(cè)定兩個(gè)不同小燈泡的額定功率，她使用的器材有：6V恒壓電源、量程為0～0.6A的電流表、量程為0～3V的電壓表、規(guī)格為“8Ω 1A”滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干．燈泡L₁和L₂的額定電壓分別為3V和4V、電阻都大約是5Ω．
（1）小絹同學(xué)用如圖所示的電路測(cè)量燈泡L₁的額定功率．在閉合開(kāi)關(guān)S之前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P移至________（選填“A”或“B”）端．閉合開(kāi)關(guān)S后，移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為_(kāi)_______時(shí)，記下電流表的讀數(shù)，即可算出燈泡L₁的額定功率．
（2）若仍用這個(gè)電路與器材測(cè)量燈泡L₂的額定功率，存在兩個(gè)隱患，你能說(shuō)出是什么隱患嗎？（不要求寫(xiě)出分析過(guò)程）
隱患一：________；
隱患二：________．
（3）若再給你一個(gè)阻值R₀=10Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻，你能用該電阻及原來(lái)的部分器材測(cè)出燈泡L₂的額定功率嗎？請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫(huà)出你設(shè)計(jì)的電路圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明你的辦法．

Answer 1

解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S之前，滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到B端，阻值最大，閉合開(kāi)關(guān)后，滑片要向A端移動(dòng)．燈泡電壓到達(dá)額定電壓后，記下額定電流就可計(jì)算額定功率，所以是記錄電流表讀數(shù)．
故答案為：B；3V．
（2）當(dāng)L₂正常工作時(shí)，L₂兩端的電壓應(yīng)達(dá)到4V，則會(huì)超過(guò)電壓表的量程，有損壞的危險(xiǎn)；L₂正常工作時(shí)，電流為 =0.8A，會(huì)超過(guò)電流表的量程，有損壞的危險(xiǎn)；
故答案為：當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，電流表量程太小，有損壞的危險(xiǎn)； 當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，電壓表量程太小，有損壞的危險(xiǎn)．
（3）因燈泡兩端的電壓超過(guò)電壓表的量程，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V-4V=2V；則采取測(cè)量電壓較小的滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；因通過(guò)燈泡的電流超過(guò)電流表的量程，則采取并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)，用定值電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電流即可；如圖連接電路：
方法是：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)分壓可知L₂此時(shí)電壓為4V，即到達(dá)額定電壓，這樣解決了電壓表量程小的問(wèn)題；這時(shí)電流表的讀數(shù)I，通過(guò)定值電阻R₁的電流為=0.2A，則L₂的電流為（0.2+I）A，這樣解決了電流表量程小的問(wèn)題．
所以此時(shí)L₂的額定功率P=UI=[4（0.2+I）]W．
分析：（1）閉合開(kāi)關(guān)S之前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，也就是滑片在B端，所以閉合開(kāi)關(guān)后，滑片要向A端移動(dòng)．燈泡電壓到達(dá)額定電壓后，記下額定電流就可計(jì)算額定功率．
（2）L₂的額定電壓為4V，而電壓表量程為3V，因此超過(guò)電壓表量程，有損壞電壓表的可能．L₂額定電壓4V時(shí)，電阻5Ω，則電流為0.8A，超過(guò)了電流表的量程，有可能損壞電流表．
（3）針對(duì)（2）的隱患對(duì)原電路進(jìn)行修改：
①電壓表量程不夠：當(dāng)燈L₂兩端的電壓為額定電壓4V時(shí)，滑阻分得2V的電壓，因此用電壓表測(cè)量滑阻兩端的電壓即可；
②電流表量程不夠：將給出的定值電阻與滑阻并聯(lián)，用電流表測(cè)滑阻所在支路的電流．
點(diǎn)評(píng)：本題是伏安法測(cè)燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確把握串、并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修改是題目的難點(diǎn)所在．