题目内容
14．一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小组想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，两个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，导线若干，电源一只（电压为12V）．
（1）小组设计了如图a所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为50Ω 0.5A的滑动变阻器．
（2）图b已连接了部分电路，请你根据图a所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（3）小组正确选择了滑动变阻器，将图b的电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是滑动变阻器滑动同时接到下面两个接线柱上；若灯不亮，电流表示数为0而电压表有示数，可能故障是灯泡的灯丝断了．
（4）小组排除故障后，继续实验．在实验过程中，眼睛应注意观察电压表，当电压表示数为6V时，表明灯正常发光，记下此时电流表的示数．
（5）小组又通过实验测得小灯泡电流随电压变化曲线如图c．由图可知，小灯泡的额定功率是1.8W；当通过灯的电流是0.25A时，灯泡消耗的实际功率为0.75W．
分析 （1）根据串联电路特点和I=$\frac{U}{R}$计算灯泡正常发光时变阻器连入阻值，从而确定变阻器的规格；
（2）由图a灯泡、变阻器、电流表串联，电压表与灯泡并联，根据灯泡规格确定电表量程；
（3）①灯泡发光较暗，说明灯泡实际功率较小，电路电流较小，电路电阻较大；移动滑片，电压表示数不变，说明滑动变阻器阻值不变，滑动变阻器接下面两个接线柱，成为定值电阻；
②电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮说明电路断路，即电压表并联的部分断路．
（4）实验过程中，要注意电压表示数，当电压表示数等于灯泡额定电压时，灯泡正常发光；
（5）由图象分别读出灯泡电压6V的电流、电流为0.25A时灯泡电压，根据P=UI计算额定功率和实际功率．
解答 解：
（1）由图R与L串联，所以灯泡正常发光时变阻器连入阻值约为：
R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{额}}{I}$=$\frac{12V-6V}{0.3A}$=20Ω，所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）由图a灯泡、变阻器、电流表串联，电压表与灯泡并联，灯泡额定电压6V，所以电压表使用0-15V量程，灯泡正常工作电流约0.3A，所以电流表使用0-0.6A量程，变阻器一上一下接入电路中，如图所示：
；
（3）①灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明滑动变阻器滑动同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）；
②电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮说明电路断路，即可能是电压表并联的灯泡灯丝断了；
（4）在实验过程中，眼睛应注意观察电压表当电压表示数是6V时，表明灯正常发光，记下此时电流表的示数；
（5）由图象可知，灯泡电压6V的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率：P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W；
电流为0.25A时灯泡电压为3V，灯泡的实际功率：P实=U实I实=3V×0.25A=0.75W；
故答案为：
（1）“50Ω 0.5A”；（2）见上图；（3）滑动变阻器滑动同时接到下面两个接线柱上；灯泡的灯丝断了；（4）电压表；电压表示数为6V；（5）1.8；0.75．
点评 本题考查了滑动变阻器的选择、实验现象分析、求灯泡电功率等问题，是实验的常考问题；连接电路图时，注意电表量程的选择，注意电压表正负接线柱不要接反；由I-U图象找出电压对应的电流是求电功率的前提与关键．
某建筑工地用如图所示的滑轮组将一批建材运到10m高处用了20s，已知动滑轮重100N，每次匀速提升400N重的建材，不计绳重和摩擦．求：
如图是某型号电热水壶的铭牌．
