Question

7．在測定額定電壓為3.8V的小燈泡，（電阻大約為10Ω）電功率的實驗中，小明連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓為6V且保持不變．

（1）請將答題紙上的甲圖的實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮）．
（2）若有A（5Ω1A）、B（10Ω0.5A）和C（15Ω0.2A）三個滑動變阻器可選，則應(yīng)該選擇變阻器B（填“A”、“B”或“C”）連入電路，才能保證實驗順利進行．
（3）在實驗中，若電壓表示數(shù)為2V，在此基礎(chǔ)上，為了能測量小燈泡的額定功率，必須將滑片P向A（填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為3.8V時小燈泡下常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為1.52W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出燈正常發(fā)光時的電流大小，確定電流表的量程與燈串聯(lián)，因滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮確定變阻器熱線柱的連接；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出燈正常發(fā)光時變阻器分得的電壓，由歐姆定求出變阻器連入電路中的電阻大小，結(jié)合電路的電流大小確定變阻器的選擇；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，比較2V與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動 的方向；
根據(jù)圖乙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；

解答 解：（1）燈的額定電壓為3.8V，電阻大約為10Ω，由歐姆定律，
則燈正常工作時的電流大小I=$\frac{U}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A＜0.6A，所以電流表選用小量程與燈串聯(lián)；因滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮，即電流變大，電阻變小，故滑片滑片以左電阻絲連入電路中，并與燈串聯(lián)，如下所示：

（2）測定額定電壓為3.8V的小燈泡，其中電源電壓為6V且保持不變．則燈正常發(fā)光時，
變阻器分得的電壓U_滑=6V-3.8V=2.2V，燈正常工作時的電流大小I=0.38A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，即為通過變阻器的電流，故變阻器連入電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{2.2V}{0.38A}$=5.79Ω＞5Ω，考慮到電流因素，0.38A＞0.2A，
則變阻器選B（10Ω0.5A）；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為2V小于燈的額定電壓，為了能測量小燈泡的額定功率，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器分得的電壓，由分壓原理，要減小變阻器分得的電壓，必須將滑片P向A移動，使電壓表的示數(shù)為3.8V時，小燈泡下常發(fā)光；
如圖乙電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，則小燈泡的額定功率為P_L=U_LI_L=3.8V×0.4A=1.52W；
 故答案為：（1）如上圖所示；（2）B；（3）A；3.8；1.52．

點評 本題測定額定電壓為3.8V的小燈泡的電功率，考查電路的連接、器材的選擇、操作過程及額定功率的計算、數(shù)據(jù)處理的能力，為中等難度的題目．