Question

請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量額定電壓為3.8伏的小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)，所提供的器材有：恒定6伏的電源一個(gè)，電流表（0A～0.6A～3A）一個(gè)，電壓表（0V～3V～15V）一個(gè)，但0V～15V的量程已經(jīng)損壞，0～15Ω的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要求：
（1）畫(huà)出能夠測(cè)定小燈泡額定功率的電路圖；
（2）寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟（包括直接測(cè)量的物理量）；
（3）寫(xiě)出計(jì)算小燈泡額定功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式．

Answer 1

分析：根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可得，當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器電壓小于3V；測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓，間接得到燈泡的額定電壓．燈泡在額定電壓下正常發(fā)光；根據(jù)電流表的量程和分度值，讀出電流表的示數(shù)；根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率．

解答：解：（1）電源電壓為6V，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡正常工作時(shí)的電壓為3.8V，則滑動(dòng)變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，所以用電壓表0～3V量程時(shí)，并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓為2.2V時(shí)，燈泡正常工作．電路圖如圖．

（2）簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，燈泡正常工作；②測(cè)出此時(shí)電路中的電流I；
（3）根據(jù)P=UI即可求出燈泡的額定功率為P=UI=3.8I．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：一是電壓表、滑動(dòng)變阻器的正確使用；二是串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的靈活運(yùn)用．