Question

18．某小组同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，所用的电源电压为6V，电压表，电流表，标有“3V”0.3A的小灯．三个滑动变阻器分别表为“5Ω 3A”“10Ω 2A”“20Ω 1A”的字样、电键，导线若干．
（1）为了完成实验，他们所选用的滑动变阻器的规格是20Ω 1A；
（2）如图是他们做实验的实物电路图，但连接不完整，请你帮助他们完成电路的连接，要求电压表量程选取合理，滑动变阻器划片向左移动灯变亮．
（3）正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到B（选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，经检查电路连接无误，且导线无接触不良之处，产生这种故障的原因是灯泡断路．
（5）排除故障后，闭合开关，同学们测出的三次数据记录在如表中：

试验次数	灯泡两端电压（伏）	电流（安）
1	3.0	0.26
2	3.8	0.3
3	4.5	0.32

则小灯泡的额定功率为0.78W；
（6）小组中的小涛认为不用滑动变阻器也可以完成“测定小灯泡电功率”实验，你认为小峰的建议不可行（选填“可行”、“不可行”），你的理由是：无法调节灯泡两端电压到灯泡的额定电压．

Answer 1

分析 （1）已知小灯泡的额定电压和额定电流，根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时滑动变阻器连入的阻值，从而确定其规格；
（2）灯泡额定电压3V，由此确定电压表量程，滑动变阻器一上一下串联接入电路，滑片左移灯变亮，由此确定下面的接线柱；
（3）开关闭合前应把滑动变阻器滑片调到最大值处；
（4）电流表无示数，灯泡不亮，说明电路出现了断路，根据电压表的示数情况判断断路处；
（5）由表格数据，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（6）灯泡在额定电压下的功率为额定功率，据此分析答题．

解答 解：
（1）灯泡两端电压为3V时，滑动变阻器两端电压：U_R=U-U_L=6V-3V=3V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，故选用20Ω 1A的滑动变阻器．
（2）灯光额定电压3V，由此电压表可使用0-3V量程，滑动变阻器划片向左移动灯变亮，即左滑变阻器连入阻值变小，故应把左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（3）为保护电路，开关闭合前应把滑动变阻器滑片调到最大值B端；
（4）电流表无示数，灯泡不亮，说明电路出现了断路，电压表有示数，且任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，说明与电压表并联的灯泡断路；
（5）由表格数据可知，当灯泡正常发光时电压U=3V，电流I=0.26A，
所以灯泡的额定功率：P=UI=3V×0.26A=0.78W；
（6）灯泡在额定电压下的时功率是额定功率，由题意可知，不用滑动变阻器不能把灯泡两端电压调节到灯泡的额定电压3.8V，因此小峰的建议不合理．
故答案为：（1）20Ω 1A；（2）见上图；（3）B；（4）灯泡断路；（5）0.78W；（6）不可行；无法调节灯泡两端电压到灯泡的额定电压．

点评 此题是测定小灯泡的电功率实验，考查了电路连接的注意事项、电路故障的分析以及实验过程中的注意事项等，难度不大，但都是些常考问题要掌握好．