Question

13．小明同學(xué)做“測(cè)定小燈泡的額定電功率”的實(shí)驗(yàn)，電源電壓6V，所用滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，在待測(cè)小燈的額定電壓為“2.2V”、“3.8V”中的一個(gè)．
（1）圖甲是他所用的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線尚未連接，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線補(bǔ)上．要求：變阻器的滑片在最左端時(shí)，它接入電路中的電阻最大．

（2）正確連接這條導(dǎo)線后，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光較暗，電流表、電壓表示數(shù)如圖乙所示．則通過(guò)小燈泡的電流為0.14A．根據(jù)電壓表示數(shù)以及小燈泡亮度，可以判斷小燈泡的額定電壓為3.8V．
（3）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，小明發(fā)現(xiàn)電壓表0-15V量程損壞，0-3V量程完好，在不更換電壓表的條件下，小明同學(xué)想了一個(gè)巧妙的辦法，對(duì)所連接的電路進(jìn)行了調(diào)整后閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片位置，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.2V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)變阻器滑片的位置恰好在中點(diǎn)上，小燈泡的額定功率為0.836W．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片移到最左邊時(shí)接入電路中的電阻最大，則右下方接線柱必須接入電路中；
（2）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)，此時(shí)燈較暗，說(shuō)明額定電壓要比這個(gè)大，然后可知小燈的額定電壓；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)；
（3）對(duì)電路進(jìn)行的調(diào)整，實(shí)際是把電壓表與變阻器并聯(lián)，原因是電壓表的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏，所以要這樣調(diào)整；當(dāng)電壓表的示數(shù)是2.2伏時(shí)燈正常發(fā)光，此時(shí)變阻器只接入10歐電阻，占的電壓是2.2伏，所以可求出串聯(lián)電路中的電流，然后利用P=UI即可求出燈的額定功率．

解答 解：（1）電流表的負(fù)接線柱與滑動(dòng)變阻器右下方接線柱相連，如下圖所示：

（2）電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，
因燈光發(fā)暗，
所以，燈的額定電壓應(yīng)該是高于2.4V，即為3.8V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.14A；
（3）因?yàn)殡妷罕硭�選的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以對(duì)電路進(jìn)行的調(diào)整，把電壓表與變阻器并聯(lián)，
當(dāng)電壓表的示數(shù)是2.2V時(shí)，燈正常發(fā)光，
此時(shí)U_額=U-U_滑=6V-2.2V=3.8V；
因?yàn)榇藭r(shí)變阻器只接入10歐電阻，
所以，此時(shí)串聯(lián)電路中電流是：
I=$\frac{{U}_{滑}}{\frac{R}{2}}$=$\frac{2.2V}{\frac{20}{2}Ω}$=0.22A，
則燈的額定功率：
P_額=U_額I=3.8V×0.22=0.836W．
故答案為：
（1）如上圖所示；（2）0.14；3.8；（3）2.2；0.836．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)題涉及電流表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用、實(shí)物圖的連接、電功率的計(jì)算和歐姆定律的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)，等綜合性較強(qiáng)；（3）中對(duì)電路進(jìn)行的調(diào)整（因?yàn)殡妷罕硭�選的量程是0～3伏，而燈的額定電壓是3.8伏．所以把電壓表與變阻器并聯(lián)），這是個(gè)難點(diǎn)，其它兩小題都比較容易．