Question

小明在“測小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材包括：電源，電鍵、電壓表、電流表、若干導(dǎo)線、待測額定電壓為1.5伏的小燈若干，滑動(dòng)變阻器兩個(gè)（甲：“20Ω 2A”，乙：“50Ω 2A”）．
（1）圖（a）為小明同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線尚未連接，請以筆畫線代替導(dǎo)線，補(bǔ)上后要求：在閉合電鍵S前，要使滑動(dòng)變阻器滑片P在A端時(shí)接入電路的電阻最大．

（2）接著他按照正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合電鍵S后發(fā)現(xiàn)小燈很亮，此時(shí)觀察到的電壓表、電流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安，過了一會兒小燈突然熄滅，無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片小燈都不亮，電壓表的示數(shù)始終為6伏，則電源電壓為

 

伏，他所選用的滑動(dòng)變阻器
是

 

（選填“甲”或“乙”）．
（3）小明經(jīng)思考后，重新選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖（b）所示，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為

 

歐，小燈的額定功率為

 

瓦．

Answer 1

分析：（1）在閉合電鍵S前，要使滑片P在A端時(shí)接入電路的電阻最大，滑動(dòng)變阻器下面的接線柱應(yīng)選B，連接好電路；
（2）閉合電鍵S后發(fā)現(xiàn)小燈很亮，過了一會兒小燈泡突然熄滅，燈絲斷，電壓表通過導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器接在電源上，顯示電源電壓為6伏；
他按照正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻全連入，知道電源電壓，電壓表、電流表的示數(shù)，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓關(guān)系可求R；
（3）當(dāng)小燈正常發(fā)光（額定電壓為1.5伏）時(shí)，電流表的示數(shù)為0.18A，知道電源電壓，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，可求連入電阻R′，利用P=UI計(jì)算燈的額定功率．

解答：解：（1）要使滑片P在A端時(shí)接入電路的電阻最大，滑動(dòng)變阻器下面的接線柱應(yīng)選B，連接好電路如圖所示；
（2）小燈泡突然熄滅，燈絲斷，電壓表通過導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器接在電源上，顯示電源電壓為6伏；
閉合開關(guān)時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安，滑動(dòng)變阻器電阻全連入，
I=

U- 2V

R

=

6V-2V

R

=0.2A，
∴R=20Ω，
由此可見選用的滑動(dòng)變阻器是甲；
（3）當(dāng)U=1.5V，小燈正常發(fā)光，I=0.18A，
I′=

U- 1.5V

R′

=

6V-1.5V

R′

=0.18A
∴R′=25Ω
燈的額定功率：
P=UI=1.5V×0.18A=0.27W．
故答案為：（1）補(bǔ)充實(shí)物連接如圖所示；
（2）6，甲；
（3）25；0.27．

點(diǎn)評：本實(shí)驗(yàn)題涉及電流表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用、實(shí)物圖的連接、電功率的計(jì)算和歐姆定律，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識，難度適中．