Question

17．一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω　1A”、“50Ω　0.5A”和“1kΩ　1A“的滑动变阻器，导线若干，电源（电压压12V）．

（1）小明设汁了如图所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为50Ω 0.5A的滑动变阻器．
（2）图中已连接了部分电路．请你根据图1所示电路图．用笔画线代替导线，将图2电路连接完整．
（3）小明正确选择了滑动变阻器，将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）．
（4）小明排除故障后，继续实验．当电压表的示数为6V时．电流表的示数（如图3所示），则小灯泡的额定功率是1.92W．
（5）此实验中滑动变阻器除了保护电路外，另一个主要作用是B（选填字母序号）
A．进行多次测量求功率的平均值减小误差
B．调节灯泡两端的电压比较灯泡在不同电压下的亮度．

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时，灯泡电压等于额定电压，根据串联电路的特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出接入电路的滑动变阻器的阻值，根据此时接入电路的滑动变阻器的阻值及允许通过的最大电流选择滑动变阻器，滑动变阻器的最大阻值应略大于接入电路的阻值．
（2）电流表、滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，注意滑动变阻器的接法，
应接一上一下两个接线柱．
（3）根据现象判断电路电阻太大，而滑阻移动不能改变电路电流，所以判断出滑阻下面的两个接线柱接入电路，只起了一个定值电阻的作用，起不到改变电压的作用．
（4）闭合开关前，防止电路中电流过大、烧坏用电器，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；根据电流表的量程和分度值读出示数的大小，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（5）测量灯泡的额定功率，需用变阻器改变灯泡两端的电压，测量不同电压下的功率，并比较不同情况下灯泡的亮暗情况．

解答 解：（1）小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_灯=10V-6V=4V，此时滑动变阻器接入电路的电阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.3A}$≈13.33Ω＞10Ω，电路电流是0.3A，因此应选规格为“50Ω  0.5A”的滑动变阻器．
（2）电流表、滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器接上面的接线柱，电路图如图所示．

（3）灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明滑动变阻器滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）．
（4）电流表使用的量程是0～0.6A，分度值为0.02A，示数是0.32A；
灯泡的额定功率P=UI=6V×0.32A=1.92W．
（5）实验中滑动变阻器除了保护电路外，主要作用是来改变灯泡两端的实际电压，测量出不同电压下的电功率，并分析灯泡亮暗与实际功率的关系，B正确．
故答案为：（1）50Ω  0.5A；（2）如上图所示；（3）滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）；（4）1.92；（5）B．

点评 本题考查了滑动变阻器的选择、连接实物图、求功率、判断电路故障等知识，属于中考常见题型；选择滑动变阻器时，滑动变阻器阻值不能太小，要保证电路安全，同时应考虑滑动变阻器允许通过大最大电流．