Question

請你設(shè)計一個測量額定電壓為3.8伏的小燈泡的額定功率的實驗，所提供的器材有：恒定6伏的電源一個，電流表（0A～0.6A～3A）一個，電壓表（0V～3V～15V）一個，但0V～15V的量程已經(jīng)損壞，0～15Ω的滑動變阻器一個，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要求：
（1）畫出能夠測定小燈泡額定功率的電路圖；
（2）寫出簡要的實驗步驟（包括直接測量的物理量）；
（3）寫出計算小燈泡額定功率的數(shù)學(xué)表達式．

Answer 1

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

（2）簡要的實驗步驟：①調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，燈泡正常工作；②測出此時電路中的電流I；
（3）根據(jù)P=UI即可求出燈泡的額定功率為P=UI=3.8I．
分析：根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可得，當燈泡正常工作時，滑動變阻器電壓小于3V；測滑動變阻器電壓，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．
點評：解決本題的關(guān)鍵：一是電壓表、滑動變阻器的正確使用；二是串聯(lián)電路電壓特點的靈活運用．