题目内容

20.小明打算只用电压表测出小灯泡的额定功率,他设计了如图所示的电路,其中小灯泡的额定电压已知,电源电压恒定不变且大于灯泡的额定电压,电压表、电阻箱、滑动变阻器的规格符合要求.下列说法正确的是(  )
A.必须先将开关与a接通
B.必须先将开关与b接通
C.开关与a接通时,也可调节滑动变阻器,使电压表的示数等于灯泡的额定电压
D.滑动变阻器的作用仅仅是保证电压表的示数不超过其量程

分析 实验要测量灯泡的额定功率,首先需使灯泡正常发光,即将灯泡与变阻器串联时,使电压表的示数等于灯泡的额定电压;
当变阻器与电阻箱串联时,需保持变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,此时电阻箱的阻值等于灯泡正常发光时的电阻,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$便可计算出灯泡的额定电功率.

解答 解:由题意知,本题要利用等效替代法,首先要将开关与b接触,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,然后与a接触,调节电阻箱阻值,使电压表的示数仍等于灯泡的额定电压,便可知电阻箱的阻值等于灯泡正常发光的电阻;
A、若将开关先与a接通,无法使得电阻箱的电阻与灯泡正常发光的电阻恰好相等,A错误;
B、由上分析知,应将开关先与b接通,然后与a接通,B正确;
C、当开关与a接通时,要保证变阻器的阻值不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数等于灯泡的额定电压,才能保持电阻箱的阻值与灯泡正常发光时的电阻相等,故C错误;
D、由上分析知,变阻器不仅保护电路,而且起到调节灯泡两端的电压作用,故D错误.
故选B.

点评 此题是测量灯泡的额定功率实验,其实考查了等效替代法测量电阻的方法,应注意掌握.

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