Question

9．图（甲）是测量小灯泡电功率的部分实物连接图，其中电源电压为9V，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“5Ω 1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）．
（1）请用笔画线代替导线，把图（甲）实物连接图补充完整．（要求：滑片P向左移动时灯变亮，且连线不得交叉．）
（2）根据题目所给各元件的相关数据，你认为他能否利用现有器材测出小灯泡的额定功率并说明理由：不能；滑动变阻器的最大阻值偏小，不能使得灯泡正常发光．
（3）改进后，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图（乙）所示，则小灯泡正常发光时的电阻为11.875Ω，小灯泡的额定功率为1.216W．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理与题目要求连接实物电路图．
（2）据小灯泡的正常发光时的电压和电阻情况，结合欧姆定律分析即可判断；
（3）由图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数，然后由欧姆定律和P=UI求出灯泡的电阻和额定功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压为3.8V，电压表应选0～15V量程，滑片P向左移动时灯变亮，滑动变阻器应接左下接线柱，把灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示：

（2）当灯泡正常发光时，小灯泡的电压是3.8V，则滑动变阻器两端的电压是：9V-3.8V=5.2V；
此时小灯泡的电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，串联电流相等，所以通过变阻器的电流也是0.38A，
此时变阻器接入电路的阻值应该为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{5.2V}{0.38A}$≈13.7Ω，大于变阻器的最大阻值5Ω，不能保证灯泡正常发光，故不能测出灯泡的额定功率；
即原因是：滑动变阻器的最大阻值偏小，不能使得灯泡正常发光．
（3）由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，即灯泡正常发光时电流为0.32A．
此时灯泡的电阻是：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.32A}$=11.875Ω；灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
故答案为：（1）见上图；
（2）不能；滑动变阻器的最大阻值偏小，不能使得灯泡正常发光；
（3）11.875；1.216．

点评 本题考查了连接实物电路图、电流表读数、求灯泡额定功率；连接实物电路图时要注意电压表量程的选择，注意滑动变阻器的接法；对电表读数时，应先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．