Question

【題目】在“測量小燈泡電功率的實驗”中，小燈泡的額定電壓為3.8V．電阻大約為10Ω，電源電壓為6V且保持不變，其它器材如圖所示．實驗中小東發現電壓表的0～15V量程損壞，但0～3V的量程還可使用．

（1）小東仍利用這些器材進行實驗，設計連出了如下面的實物圖，但有一根導線連錯了，請幫他在連錯的導線上畫“×”，并連上正確的導線____．同時在方框內畫出對應的電路圖．

（2）實驗中有兩個可供選擇的滑動變阻器，分別為“5Ω1A”和“10Ω1A”，為了能順利完成實驗，應選擇________合適．

（3）小東測出了如表的三組實驗數據，請你幫他計算出小燈泡的額定電功率并填入表格內____．

（4）在測量小燈泡的額定功率時，為使小燈泡的電壓為額定電壓，需對電路進行怎樣的具體操作_____．

Answer 1

【答案】 10Ω1A 1.444W 斷開開關，將滑片調至最左端，閉合開關，向右調節滑片，直至電壓表示數為2.2V

【解析】（1）已知電源電壓U=6V，小燈泡的額定電壓為UL=3.8V，小燈泡和滑動變阻器串聯分壓，因此滑動變阻器分得的電壓U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V，實驗中小東發現電壓表的0～15V量程損壞，但0～3V的量程還可使用，故電壓表不能用來測量燈泡兩端的電壓，但可以用來測量滑動變阻器兩端的電壓，只要讓它的電壓為2.2V，就表示燈泡的電壓為3.8V。

故重新連接的實物圖和電路圖如下：

（2）電源電壓U=6V，小燈泡的額定電壓U額=3.8V，小燈泡和滑動變阻器串聯，起分壓作用，故要求滑動變阻器至少分擔U滑=2.2V電壓，小燈泡的電阻RL=10Ω。

根據串聯分壓原理可得：

滑動變阻器的最小值不得小于：，

所以，“5Ω 1A”的滑動變阻器不符合要求，應選擇“10Ω 1A”的滑動變阻器合適。

（3）電壓表示數為2.2V時，燈泡正常發光，相對應的電流I=0.38A，所以燈泡的額定功率為：P =UI=3.8V×0.38A=1.444W。

（4）為了使燈泡正常發光，應斷開開關，將滑片調至最左端，閉合開關，向右調節滑片，直至電壓表示數為2.2V。