Question

【題目】一只小燈泡的額定電壓為2.0V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω．小明想測(cè)量這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開關(guān)，電源：電壓為6V的A規(guī)格，電壓為3V的B規(guī)格可選，滑動(dòng)變阻器規(guī)格10Ω 2A，導(dǎo)線若干．

（1）為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇_______（選填“A”或“B”）規(guī)格的電源

（2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示電路連接完整（要求滑片向左滑動(dòng)時(shí)變阻器阻值變�。�______．

（3）小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置直到電壓表讀數(shù)為2.0V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電流為_____A，小燈泡的額定功率為_____W。

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實(shí)驗(yàn)器材來完成實(shí)驗(yàn)?zāi)�，�?jīng)過思考，他用了一個(gè)已知阻值為R0的電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，也測(cè)出了燈泡的額定功率，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開關(guān)S1，將S2撥到觸點(diǎn)“____”，移動(dòng)滑片，使電流表的示數(shù)為_____（用R0表示）；

②再將開關(guān)S2撥到另一觸點(diǎn)，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=___________．（用已知量和測(cè)量量表示）

Answer 1

【答案】 B 略 0.26A 0.52W 1 2V/R0 2V（I-2V/R0）

【解析】（1）已知小燈泡的額定電壓為2.0V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω，要想測(cè)量這個(gè)小燈泡的額定功率，需將小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓：U滑=U-UL=U-2V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理： ，即

若電源電壓為6V，可得滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值R滑=16Ω＞10Ω，故不可行。

若電源電壓為3V，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值R滑=4Ω＜10Ω，滿足條件，

所以，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇電壓為3V的電源，即B規(guī)格的電源。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，電壓表應(yīng)并聯(lián)在小燈泡兩端，因?yàn)樾�燈泡的額定電壓為2.0V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω，根據(jù)歐姆定律可得， ，所以電流表應(yīng)選擇0~0.6A量程，滑片向左滑動(dòng)時(shí)變阻器阻值變小，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器左下接線柱連入電路中，連圖如下：

（3）由圖乙電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A，燈泡額定功率：P=U額I額=2V×0.26A=0.52W。

（4）①閉合開關(guān)S1，將S2撥到觸點(diǎn)“1”，移動(dòng)滑片，使電流表示數(shù)為.

②再將開關(guān)S2撥到另一觸點(diǎn)，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；

③在①中，當(dāng)電流表示數(shù)為，定值電阻R0兩端的電壓為2V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓關(guān)系，小燈泡兩端的電壓為額定電壓2V，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光。

在②中，電流表測(cè)干路的電流，因?yàn)殡娐返倪B接方式?jīng)]有改變，各用電器的電阻和電壓均不發(fā)生改變，通過定值電阻R0的電流不變，因此可得通過小燈泡的額定電流，小燈泡額定功率的表達(dá)式為：