Question

20．小明到常州燈泡廠參觀，看到車間正在生產(chǎn)標(biāo)有“4.5V  2.8W”字樣的燈泡．技術(shù)員告訴小明，實際生產(chǎn)出的燈泡在4.5V額定電壓下工作時，電功率不會都恰好是2.8W，只要在2.8W±0.2W的范圍內(nèi)，就是合格產(chǎn)品．技術(shù)員隨機(jī)抽取一只燈泡，請小明檢測是否合格．
（1）實驗器材如圖甲所示，電源電壓為6V左右，應(yīng)選用滑動變阻器的規(guī)格為C
A．10Ω  0.3A      B．20Ω  0.5A      C．10Ω  1A      D．50Ω  0.5A
（2）請以筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中完成電路連接．要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動時燈泡變亮．

（3）開關(guān)S閉合前，滑片P應(yīng)移至B（A/B）端．
（4）實際連接電路時，小明把電流表與電壓表的位置交換連接了，閉合開關(guān)S后會造成D
A．電流表燒壞       B．電壓表燒壞      C．燈泡燒壞       D．燈泡不亮

序號	電壓表示數(shù)U/V	電流表示數(shù)I/A
①	1.5	0.3
②	3.0	0.5
③	4.5	0.6

（5）排除故障后，移動滑片P，燈泡由暗變亮，此過程中小明記錄了三組電壓表、電流表示數(shù)．請根據(jù)圖乙所示，將第③組的示數(shù)填入表格．
（6）燈泡在4.5V電壓下，電功率是2.7W．

Answer 1

分析 （1）求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器；
（2）根據(jù)小燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓和電路中的電流確定電壓表和電流表的量程，向A端移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡變亮，即滑動變阻器將A接線柱接入了電路；
（3）開關(guān)閉合前，接入電路的阻值應(yīng)該最大，起保護(hù)電路的作用；
（4）電壓表的電阻很大，故把電流表與電壓表的位置交換連接后，電路中的電流很��；
（5）確定電壓表和電流表選擇的量程和分度值，讀出電壓表和電流表的示數(shù)；
（6）根據(jù)P=UI計算出小燈泡的電功率．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器電壓U_滑=U-U_L=6V-4.5V=1.5V，
由P=UI得，電路中的電流：I=$\frac{P}{{I}_{L}}$=$\frac{2.8W}{4.5V}$≈0.62A，
由I=$\frac{U}{R}$得，此時滑動變阻器接入電路的阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.62A}$≈2.4Ω，
所以滑動變阻器的最大阻值不能小于2.4Ω，允許通過的最大電流不能小于0.62A，故選C．
（2）燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，滑片向A端移動，小燈泡變亮，則滑動變阻器接入電路的電阻變小，選擇A接線柱接入電路；電流表串聯(lián)接入電路，選擇0～3A量程；并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，選擇0～15V量程；如下圖所示：

（3）為了保護(hù)電路，開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)該在阻值最大處，故將滑片移到B端；
（4）電壓表的電阻很大，故把電流表與電壓表的位置交換連接后，電路中的電流很小，燈泡不亮；
（5）圖中所示電壓表選擇0～15V量程，分度值為0.5V，示數(shù)是4.5V；電流表選擇0～3A量程，分度值為0.1A，示數(shù)是0.6A；填表如下：

序號	電壓表示數(shù)U/V	電流表示數(shù)I/A
①	1.5	0.3
②	3.0	0.5
③	4.5	0.6

（6）小燈泡的電功率為P=UI=4.5V×0.6A=2.7W．
故答案為：（1）C；（2）見上圖；（3）B；（4）D；（5）4.5；0.6；（6）2.7．

點評 本題考查電功率的測量，考查了實物圖的連接、滑動變阻器的選擇、電功率的計算等，知識點較多，屬于中檔題．