Question

17．一個額定電壓是6V的小燈泡，其正常工作時通過的電流約為0.3A．小明想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：電流表、電壓表、開關(guān)各一個，三個規(guī)格分別為“10Ω　1A”、“50Ω　0.5A”和“1kΩ　1A“的滑動變阻器，導線若干，電源（電壓壓12V）．

（1）小明設(shè)汁了如圖所示電路圖，通過分析你認為小明應(yīng)選用規(guī)格為50Ω 0.5A的滑動變阻器．
（2）圖中已連接了部分電路．請你根據(jù)圖1所示電路圖．用筆畫線代替導線，將圖2電路連接完整．
（3）小明正確選擇了滑動變阻器，將電路補充連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)．任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于6V．具體原因是滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱上（滑動變阻器接成了定值電阻）．
（4）小明排除故障后，繼續(xù)實驗．當電壓表的示數(shù)為6V時．電流表的示數(shù)（如圖3所示），則小燈泡的額定功率是1.92W．
（5）此實驗中滑動變阻器除了保護電路外，另一個主要作用是B（選填字母序號）
A．進行多次測量求功率的平均值減小誤差
B．調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓比較燈泡在不同電壓下的亮度．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時，燈泡電壓等于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出接入電路的滑動變阻器的阻值，根據(jù)此時接入電路的滑動變阻器的阻值及允許通過的最大電流選擇滑動變阻器，滑動變阻器的最大阻值應(yīng)略大于接入電路的阻值．
（2）電流表、滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意滑動變阻器的接法，
應(yīng)接一上一下兩個接線柱．
（3）根據(jù)現(xiàn)象判斷電路電阻太大，而滑阻移動不能改變電路電流，所以判斷出滑阻下面的兩個接線柱接入電路，只起了一個定值電阻的作用，起不到改變電壓的作用．
（4）閉合開關(guān)前，防止電路中電流過大、燒壞用電器，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)的大小，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）測量燈泡的額定功率，需用變阻器改變燈泡兩端的電壓，測量不同電壓下的功率，并比較不同情況下燈泡的亮暗情況．

解答 解：（1）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_燈=10V-6V=4V，此時滑動變阻器接入電路的電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.3A}$≈13.33Ω＞10Ω，電路電流是0.3A，因此應(yīng)選規(guī)格為“50Ω  0.5A”的滑動變阻器．
（2）電流表、滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動變阻器接上面的接線柱，電路圖如圖所示．

（3）燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)說明電流太小，滑動變阻器的阻值太大，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變說明滑動變阻器滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱上（滑動變阻器接成了定值電阻）．
（4）電流表使用的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)是0.32A；
燈泡的額定功率P=UI=6V×0.32A=1.92W．
（5）實驗中滑動變阻器除了保護電路外，主要作用是來改變燈泡兩端的實際電壓，測量出不同電壓下的電功率，并分析燈泡亮暗與實際功率的關(guān)系，B正確．
故答案為：（1）50Ω  0.5A；（2）如上圖所示；（3）滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱上（滑動變阻器接成了定值電阻）；（4）1.92；（5）B．

點評 本題考查了滑動變阻器的選擇、連接實物圖、求功率、判斷電路故障等知識，屬于中考常見題型；選擇滑動變阻器時，滑動變阻器阻值不能太小，要保證電路安全，同時應(yīng)考慮滑動變阻器允許通過大最大電流．