Question

（2010?高新區(qū)二模）為測量一只標有“6V，0.3A“的小燈泡的額定功率，某實驗小組設(shè)計了如圖所示的電路圖．現(xiàn)有實驗器材為：電壓表（量程0-3V，0-15V）一塊，電流表（量程0-0.6A，0-3A）一塊，規(guī)格為“10Ω2A“和“50Ω1A“的滑動變阻器各一只，電源（電壓恒為12V）一個，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．實驗時，你應(yīng)選用

50Ω 1A

規(guī)格的滑動變阻器，若選用另一只滑動變阻器，在實驗過程中將會遇到的問題是

燈兩端的電壓始終大于額定電壓

．

Answer 1

分析：滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，燈泡正常工作時，求滑動變阻器電壓，
由歐姆定律求得電路中需要的電阻值，滑動變阻器最大阻值稍大于電路中需要的電阻．
根據(jù)歐姆定律求出燈泡兩端的電壓，看此電壓與燈泡額定電壓間的關(guān)系，從而得出結(jié)論．

解答：解：1、燈泡正常工作時，滑動變阻器電壓為：U_滑=U-U_燈=12V-6V=6V，
此時滑動變阻器阻值為：R_滑=

U滑

I

=

6V

0.3A

=20Ω，
所以“10Ω  2A”的滑動變阻器不能滿足實驗要求，
所以應(yīng)選擇“50Ω  1A”的滑動變阻器．
2、燈泡的電阻R_燈=

U燈

I燈

=

6V

0.3A

=20Ω，
如果選規(guī)格為“10Ω 2A”的滑動變阻器，滑動變阻器全部接入電路時，
電路電流I=

U

R燈+R滑

=

12V

10Ω+20Ω

=0.4A，
燈泡兩端電壓U_燈=IR_燈=0.4A×20Ω=8V＞6V，燈泡兩端的電壓始終高于額定電壓，可能燒壞燈泡．
故答案為：50Ω 1A；燈兩端的電壓始終大于額定電壓．

點評：本題考查了測燈泡的額定功率實驗器材的選取，測燈泡電阻或功率的實驗中，根據(jù)數(shù)據(jù)確定電壓表、電流表、滑動變阻器的規(guī)格是一類題型．
電壓表的量程一般根據(jù)燈泡額定電壓或電源電壓來確定．
電流表的量程根據(jù)額定電壓和電阻或額定電壓和額定功率來確定．
滑動變阻器的規(guī)格同時考慮電阻和電流，電阻在夠用的情況下，盡量要小一些．