Question

小明想測定額定電壓是6V（正常工作時通過的電流約為0.3A）的小燈泡的額定功率，于是借來了電源（電壓為12V）、電流表、電壓表、開關、三個規(guī)格為甲：“10Ω  1A”、乙：“50Ω  0.5A”和丙：“l(fā)kΩ  1A”的滑動變阻器，導線若干．

（1）小明設計了如圖甲所示電路圖，你認為小明應選用______（甲/乙/丙）滑動變阻器；
（2）小明已連接了部分電路如圖乙所示，請用筆畫線代替導線，將電路連接完整；
（3）小明將電路補充連接后，閉合開關，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______；
（4）小明排除故障后繼續(xù)實驗，實驗中眼睛應觀察______（電壓表/電流表/小燈泡）滿足______時，記下此時電流表的示數(shù)算出小燈泡的額定功率．

Answer 1

【答案】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略大于接入電路的阻值．
（2）滑動變阻器按一上一下串聯(lián)在電路中，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意正負接線柱的連接；
（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）實驗過程中，要注意電壓表示數(shù)，當電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時，燈泡正常發(fā)光．
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_L=12V-6V=6V，
此時滑動變阻器接入電路的電阻R_滑===20Ω，
電路電流是0.3A，因此應選規(guī)格為“50Ω  0.5A”的滑動變阻器；
（2）滑動變阻器的左下方接線柱與電流表的負接線柱相連，燈泡的右接線柱與電源的負極相連，如下圖所示：

（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）在實驗過程中，眼睛應注意觀察電壓表當電壓表示數(shù)是6V時，表明燈正常發(fā)光，記下此時電流表的示數(shù)．
故答案為：
（1）乙；
（2）如上圖所示；
（3）滑動變阻器同時接下面兩個接線柱；
（4）電壓表；示數(shù)為6V．
點評：滑阻的正確選擇是本題的關鍵，要從通過的電流和分擔的電壓兩個方面來分析，確定該使用哪個滑阻．