Question

4．為測(cè)量一只標(biāo)有“6V，0.3A”的小燈泡的額定功率，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了圖的電路圖．現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)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“10Ω 2A”和“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器各一只，電源（電壓恒為12V）一個(gè)，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，你應(yīng)選用“50Ω1A”規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，若選用另一只滑動(dòng)變阻器，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將會(huì)遇到的問(wèn)題是燈泡兩端的電壓始終高于額定電壓，可能燒壞燈泡．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，算出此時(shí)滑動(dòng)變阻器電壓，由歐姆定律求得電路中需要的電阻值，滑動(dòng)變阻器最大阻值稍大于電路中需要的電阻．
（2）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）由圖R與L串聯(lián)，燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器電壓為：U_滑=U-U_燈=12V-6V=6V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值為：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
所以“10Ω  2A”的滑動(dòng)變阻器不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)選擇“50Ω  1A”的滑動(dòng)變阻器；
（2）燈泡的電阻R_燈=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
如果選規(guī)格為“10Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器全部接入電路時(shí)，
電路電流I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{12V}{20Ω+10Ω}$=0.4A，
燈泡兩端電壓為：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”；燈泡兩端的電壓始終高于額定電壓，可能燒壞燈泡．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)燈泡電阻或功率的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)數(shù)據(jù)確定電壓表、電流表、滑動(dòng)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(lái)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(lái)確定．
滑動(dòng)變阻器的規(guī)格同時(shí)考慮電阻和電流，電阻在夠用的情況下，盡量要小一些．