Question

8．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，小超同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）和一个标有“20Ω，1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路．
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（要求滑片P向右移灯变亮，连线不得交叉）；
（2）在实验中，若电压表示数为2V，则灯泡的实际功率小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；要想使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片应向右（选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为3.8V，若此时电流表示数为0.4A，则灯泡的额定功率为1.52W；此时小灯泡的电阻是9.5Ω．
（3）该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有改变灯泡两端的电压作用．

Answer 1

分析 （1）根据电路图可知，滑动变阻器、灯泡以及电流表串联连接；根据灯泡的额定电压和阻值计算电路中允许的最大电流，从而确定电流表的量程；滑片向右移动，灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故需将滑动变阻器右下接线柱接入电路．
（2）当灯泡两端电压小于额定电压时，灯泡的实际功率小于额定功率；当灯泡两端电压等于额定电压时，灯泡的实际功率等于额定功率；当灯泡两端电压大于额定电压时，灯泡的实际功率大于额定功率；根据串联电路分压的特点确定滑动变阻器移动的方向；根据P=UI求出灯泡的额定功率；根据欧姆定律的应用计算灯泡正常发光时的阻值；
（3）滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．

解答 解：（1）灯泡的额定电流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，因此电流表选择0～0.6A的量程；
使滑动变阻器右下接线柱与灯泡的右接线柱相连，灯泡的左接线柱与电流表0.6A的接线柱相连，如下图所示：

（2）当电压表的示数为2V时，灯泡两端电压小于灯泡的额定电压3.8V，所以灯泡的实际功率小于额定功率；
要使灯泡正常发光，需调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为灯泡的额定电压3.8V，因此需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故需将滑片向右移动；
灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
由I=$\frac{U}{R}$可知，灯泡正常发光时的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.4A}$=9.5Ω；
（3）滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．
故答案为：（2）小于；右；3.8；1.52；9.5；（3）改变灯泡两端的电压．

点评 本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器的使用以及额定功率的计算等问题，是电学实验的常考问题，一定要掌握；连接电路图时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法．