Question

16．某同學(xué)在做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡上標(biāo)有“0.3A”的字樣清晰可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)桌上還有若干節(jié)新干電池、電流表、電壓表、“10Ω  2A”和“20Ω  2A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等器材可供選擇．

（1）該同學(xué)選取器材連接如圖甲所示電路，請(qǐng)你在圖中用筆線代替導(dǎo)線將滑動(dòng)變阻器正確連入電路，當(dāng)他閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡幾乎不發(fā)光；他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈泡逐漸變亮，但無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，都無(wú)法觀察到小燈正常發(fā)光，造成這種現(xiàn)象的原因是電源電壓過(guò)低．
（2）該同學(xué)思考后解決了實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，又重新正確連接了電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再次閉合開(kāi)關(guān)，觀察到電壓表示數(shù)如圖乙所示，移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)，此時(shí)電壓表的示數(shù)變化了0.2V，則待測(cè)小燈泡的額定功率為0.75W．
（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，他將本實(shí)驗(yàn)與“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，提出“在不增加其它器材的情況下，本次實(shí)驗(yàn)是否也可以不用滑動(dòng)變阻器，而能達(dá)到多次測(cè)量的目的？”你的觀點(diǎn)是：一定（選填“一定”或“不一定”）要用到滑動(dòng)變阻器，理由是每節(jié)新干電池的電壓為1.5伏，因此電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍，若不用滑動(dòng)變阻器，則無(wú)法使小燈兩端的電壓為額定電壓．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)；無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，都無(wú)法觀察到小燈正常發(fā)光，造成這種現(xiàn)象的原因是電源電壓過(guò)低；
（2）根據(jù)電壓變化判斷出燈泡正常工作時(shí)電流，利用P=UI計(jì)算額定功率；
（3）滑動(dòng)變阻器在電路中起到調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓的作用．

解答 解：
（1）滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)，如下圖：

他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈泡逐漸變亮，但無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，都無(wú)法觀察到小燈正常發(fā)光，造成這種現(xiàn)象的原因是電源電壓過(guò)低；
（2）電壓表使用的量程為0～3V，示數(shù)為2.3V，移動(dòng)滑片，當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)，電壓表示數(shù)變化了0.2V，即燈泡兩端電壓增大了0.2V，故：U_額=2.3V+0.2V=2.5V；小燈泡上標(biāo)有“0.3A”字樣，即正常工作時(shí)的電流：I_額=0.3A；
小燈泡的額定功率：P=U_額I_額=2.5V×0.3A=0.75W．
（3）小燈的額定電壓為2.5伏，每節(jié)新干電池的電壓為1.5伏，因此電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍，若不用滑動(dòng)變阻器，則無(wú)法使小燈兩端的電壓為2.5伏．
故答案為：
（1）如上圖；電源電壓過(guò)低；（2）0.75；（3）一定；每節(jié)新干電池的電壓為1.5伏，因此電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍，若不用滑動(dòng)變阻器，則無(wú)法使小燈兩端的電壓為額定電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障分析、電表讀數(shù)以及燈泡功率的計(jì)算；其中，電路故障和計(jì)算燈泡的額定功率是本題的難點(diǎn)．