Question

15．一个额定电压是3.8V的小灯泡，正常工作时的电阻约为20Ω，小明想测量它的额定功率．实验室有如下器材：电源（电压恒为6V不变）、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器2个，导线若干．
（1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为“50Ω0.5A”的滑动变阻器．

（2）如图乙是小明根据电路图连接的实物图，同组的小刚说有一处连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”．
（3）小明改正错误后继续实验．当电压表的示数为3.8V，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是1.216W．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，据此确定滑动变阻器的规格；
（2）由电路可知，灯泡与滑动变阻器并联了，实验中灯泡与滑动变阻器应串联；
（3）根据电流表的量程和分度值读出示数，利用P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{20Ω}$=0.19A，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.19A}$≈11.6Ω，
则他应选用规格为“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）由电路可知，灯泡与滑动变阻器并联了，实验中灯泡与滑动变阻器应串联，连接错误的导线如下图所示：

（3）图丙中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数I_L=0.32A，
则灯泡的额定功率P_L=U_LI_L=3.8V×0.32A=1.216W．
故答案为：
（1）“50Ω 0.5A”；
（2）如上图所示；
（3）1.216．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及实物电路图的连接、电流表的读数、额定功率的计算，要注意电路图和实物电路图的一一对应性．