题目内容
12．
小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，且用电源电压为6伏且不变、待测小灯（标有“3.8V”字样）、电压表、电流表、两种规格的滑动变阻器（标有“10Ω 2A”和“50Ω 2A”字样）、电键以及导线若干．为了能通过电压表的示数来准确判断小灯是否正常发光，小华想了一个巧妙的办法，选择其中一个变阻器，连接实验器材后，操作规范，闭台电键，观察到电压表的示数如图（a）所示．经过思考，他换用另一个变阻器并按规范重新实验，闭合电键，移动变阻器的滑片，当小灯正常发光时，电流表的示数如图（b）所示．①画出小华同学的实验电路图．（用2B铅笔在答题纸的相应位置作图）
②读出图（b）中电流表的示数，并说明理由．
③计算小灯的额定功率．
分析 小灯泡的额定电压为3.8V，如果电压表与灯泡并联，则电压表需接0～15V的量程，但分度值较大，不能准确准确判断小灯泡是否正常发光，根据电源电压为6V，可知灯泡正常发光时变阻器两端的电压应为2.2V，所以电压表应与变阻器并联，由此画出电路图，读出电流表的示数，由于P=UI计算出小灯泡的额定电功率．
解答 解：①小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压为6V，灯泡正常发光时，变阻器两端的电压应为6V-3.8V=2.2V；
要准确测量灯泡两端的电压，应将电压表与变阻器并联；
由图a知，电压表的量程应为0～3V，示数为1.9V，此时灯泡两端的电压为6V-1.9V=4.1V，大于灯泡的额定电压，是由于变阻器的阻值太小造成，第二次换成了最大阻值为50Ω的电阻；电路图如图所示：
②由①知，变阻器的阻值为10Ω，两端电压为1.9V，电路中的电流为I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{1.9V}{10Ω}$=0.19A，此时灯泡两端的电压高于额定电压，所以灯泡的额定电流小于0.19A；
由图乙知，电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.18A；
③P额=U额I额=3.8V×0.18A=0.684W．
答：①见上图；②0.18A；灯泡两端的电压为6V-1.9V=4.1V时，灯泡中的电流I=I滑=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{1.9V}{10Ω}$=0.19A，所以灯泡正常发光时电流应小于0.19A，电流表选择的是0～0.6A的量程；③0.684W．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡额定电流不可能超过的值结合电流表指针的位置确定电流表的示数．
练习册系列答案
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3．
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