Question

【題目】一個(gè)額定電壓為3.8V小燈泡，工作時(shí)的電阻約為10Ω．小明想測量小燈泡的額定功率．現(xiàn)有電源（電壓恒為8V）、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，規(guī)格分別為“10Ω 1A” 、“50Ω 0.5A”和“500Ω 0.1A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取規(guī)格為______________的滑動(dòng)變阻器．

（2）圖甲是小明根據(jù)選擇的實(shí)驗(yàn)器材連接的實(shí)物圖．圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”，并在圖中改正．

（_____）

（3）正確連線后，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到某一位置，電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)應(yīng)將滑片P向_________（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率是_________W．

（4）小張?jiān)O(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)（電源電壓不變，R阻值已知）

①閉合開關(guān)S和S1，斷開S2，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為U額．

②閉合開關(guān)S和S2，斷開S1，滑動(dòng)變阻器滑片P___________（選填“移至變阻器最左端”、“不動(dòng)”或“移至變阻器最右端”），讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U；

則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=_________．（用U額、R、U表示）

Answer 1

【答案】“50Ω 0.5A” B 1.14 不動(dòng)

【解析】

（1）已知電源電壓為8V且保持不變，實(shí)驗(yàn)中小燈泡額定電壓為3.8V，電路中電流：

I＝＝＝0.38A＞0.1A；

故變阻器分得的電壓為U滑＝8V﹣3.8V＝4.2V，由歐姆定律，燈正常發(fā)光時(shí)，變阻器連入電路中的電阻：

R滑大＝==11Ω，有三種規(guī)格滑動(dòng)變阻器，應(yīng)選用“50Ω 0.5A”的變阻器；

（2）原電路中，電壓表串聯(lián)接入了電路中，而電流表與燈并聯(lián)，這兩處是錯(cuò)誤的，電壓表應(yīng)與燈并聯(lián)，電流表與燈串聯(lián)，如下所示：

（3）閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到某一位置，電壓表示數(shù)為2.5V，燈在額定電壓下正常發(fā)光，2.5V小于燈的額定電壓3.8V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；

電流表的量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，小燈泡的額定功率P額＝U額I＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（4）小張?jiān)O(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)（電源電壓不變，R阻值已知）

①閉合開關(guān)S和S1，斷開S2，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量燈泡兩端的電壓，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為U額，此時(shí)燈泡正常發(fā)光；

②閉合開關(guān)S和S2，斷開S1，滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng)，讀出此時(shí)電壓表示數(shù)為U，此時(shí)電壓表測量的是燈泡與定值電阻兩端的總電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，定值電阻兩端的電壓為：UR＝U﹣U額；通過電阻的電流即燈泡的電流為：I額＝IR＝；

則小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝U額I額＝U額×IR＝U額×＝。