Question

【題目】在“測小燈泡電功率”的實驗中，所用器材有：額定電壓為3．8V小燈泡、電壓恒為6V的電源、電流表（量程為0～0．6A、0～3A）、電壓表（量程為0～3V、0～15V）、標有“20Ω lA”的滑動變阻器、開關及導線若干．

（1）小明實驗時按如圖甲所示方式連接電路，調節(jié)滑片到某一位置時，燈恰好正常發(fā)光．此時電流表的示數(shù)如圖乙，則通過小燈泡的電流為 A，小燈泡的額定功率為 W，為使燈泡功率不超過額定功率，滑動變阻接入電路最小阻值為 Ω．

（2）小明經過多次實驗，記錄了多組電壓與電流值，并繪出如圖丙所示圖象．通過分析圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲電阻是變化的，這是由于 ；將兩個這樣相同規(guī)格的小燈泡串聯(lián)接在6V電源兩端，兩燈消耗的總功率為 W．

（3）小華在實驗中發(fā)現(xiàn)，本組的電壓表0～15V的量程已損壞，而0～3V的量程可以使用．經過小組討論，小華按照下列步驟完成了小燈泡額定功率的測量．

a．將電壓表并聯(lián)在ab兩端，滑動變阻器的滑片置于阻值最大處，閉合開關，向左移動滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3V；

b．保持滑動變阻滑片位置不動，斷開開關，將電壓表并聯(lián)在bc兩端，閉合開關，向 （選填“左”或“右”）移動滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為 V，讀出電流表示數(shù)；

c．計算燈泡的額定功率．

Answer 1

【答案】

（1）0．32；1．22；6．88；

（2）燈絲的電阻隨電壓（溫度）的變化而變化；1．8；

（3）左；2．2．

【解析】

試題分析：（1）電流表使用小量程，分度值為0．02A，燈正常發(fā)光時通過小燈泡的電流為0．32A；所以，

燈的額定電功率P額=U額I=3．8V×0．32A=1．22W；

燈正常發(fā)光時的電阻RL===11．88Ω，為使燈泡功率不超過額定功率，燈兩端的電壓不能超過其額定電壓3．8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，則滑動變阻至少分去6V﹣3．8V=2．2V的電壓，根據(jù)分壓原理，=，滑動變阻器接入電路中的最小阻值為R滑=×RL=﹣×11．88Ω=6．88Ω；

（2）通過分析圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲電阻是變化的，這是由于燈絲的電阻隨電壓（溫度）的變化而變化；

將兩個這樣相同規(guī)格的小燈泡串在6V電源兩端，根據(jù)分壓原理，每燈兩端的電壓為3V，由圖丙知，燈的電流為0．3A，電路消耗的總功率為P總=UI=6V×0．3A=1．8W；

（3）明確a步驟的目的，是為了保護燈和電壓表的安全．因保持滑動變阻滑片位置不動，故將電壓表改接在bc兩端時，電壓表示數(shù)為6V﹣3V=3V，燈的電壓也為3V，從而保證了燈和電壓表的安全．要測燈的額定功率，燈兩端的電壓應增大，滑動變阻兩端的電壓應減小，根據(jù)分壓原理，滑動變阻器的滑片應向左移動，使電壓表示數(shù)為6V﹣3．8V=2．2V．

故答案為：（1）0．32；1．22；6．88；

（2）燈絲的電阻隨電壓（溫度）的變化而變化；1．8；

（3）左；2．2．