Question

现要测定标有“3.6V”的灯泡正常发光时的灯丝电阻，灯泡的额定功率大约为1.2W，给你的器材如下：开关一只，导线若干，4.5V和6V的电源各一套（电源电压恒定），量程0.6A、3A的电流表各一只，量程3V、15V的电压表各一只，“5Ω、2A”和“10Ω、1A”的滑动变阻器各一只，测量时电表示数必须超过所用量程的一半．某同学用如图所示的电路进行实验，则他：
（1）应选择电压为

 

V的电源；
（2）电流表量程应选择

 

A；
（3）电压表量程应选择

 

V；
（4）滑动变阻器的规格应选择

 

．

Answer 1

分析：（1）已知小灯泡的额定电压、小灯泡和滑动变阻器串联、电压表测量滑动变阻器两端的电压；根据串联电路电压特点，求出滑动变阻器两端的电压；再把所给的电源电压代入，能满足题中条件的电源即为所选电源，同时选出电压表的量程．
（2）根据 I=

P

U

求出小灯泡正常工作时的电流，即为此时电路中的电流，据此选出电流表的量程．
（3）根据以上得出滑动变阻器两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻值，即可选出需要的量程．

解答：解：（1）已知小灯泡的额定电压为U_L=3.6V，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
根据串联电路电压特点可得：
电压表的示数：U_R=U-U_L
当电源的电压为4.5V时，
滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L=4.5V-3.6V=0.9V
不能满足电表示数必须超过所用量程的一半，故不能选；
当电源的电压为6V时，
滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L=6V-3.6V=2.4V
满足电表示数必须超过所用量程的一半，
所以实验时选6V的电源，电压表选3V的量程．
（2）正常工作时，小灯泡的电流：
I=

P

UL

=

1.2W

3.6V

=

1

3

A＜0.6A，
满足电表示数必须超过所用量程的一半，所以电流表选0.6A的量程．
（3）有以上可知：
滑动变阻器两端的电压：U_R=2.4V；通过的电流：I=

1

3

A，
所以滑动变阻器接入电路的电阻值：
R=

UR

I

=

2.4V

1 3 A

=7.2Ω＜10Ω，
所以滑动变阻器选10Ω、1A．  
故答案为：（1）6；（2）0.6；（3）3；（4）10Ω，1A．

点评：本题考查了电源电压、电流表、电压表、滑动变阻器量程的选择，根据题中的要求和欧姆定律、电功率公式及串联电路电压特点逐步分析即可．