Question

14．如圖甲所示的是王宇和同學測量額定電壓為6V的小燈泡電功率的實驗裝置．已知電源電壓恒為12V，滑動變阻器的最大阻值為8Ω．實驗電路已連接，請完成下題．（假設小燈泡的燈絲電阻不變）

（1）請你用筆畫線代替導線，將電路圖甲所示的實物電路圖連接完整．
（2）在電路連接過程當中，應當使開關處于斷開（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)．
（3）當電路連接好以后，應當先將滑動變阻器的阻值調至最大值（選填“最大值”或“最小值”），然后閉合開關．完成上述操作后，小明發(fā)現(xiàn)無論他怎么調節(jié)滑動變阻器的滑片，小燈泡始終比正常發(fā)光時亮，則可能的原因是滑動變阻器最大阻值太�。�
（4）糾正上述錯誤后，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)如圖乙所示，此時電壓表的示數(shù)為3V，小燈泡的實際功率為0.9W；繼續(xù)調節(jié)滑片至小燈泡正常發(fā)光，則小燈泡的額定功率為3.6W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，電流表串聯(lián)在電路中．
（2）連接電路前開關應斷開．
（3）閉合開關前，滑片應移動最大阻值處；燈泡比正常發(fā)光亮，說明燈泡兩端電壓太高，滑動變阻器分得電壓太小，確定可能出現(xiàn)的原因．
（4）讀出電流表示數(shù)，根據(jù)P=UI計算出實際功率，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計算出電阻，根據(jù)電阻不變，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算出額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)燈泡額定電壓6V，則電壓表選擇量程0-15V，并聯(lián)燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，如圖所示．

（2）連接電路前開關應斷開．
（3）閉合開關前，滑片應移動最大阻值處；根據(jù)燈泡比正常發(fā)光亮，說明燈泡兩端電壓太高，則滑動變阻器分得電壓太小，根據(jù)串聯(lián)分壓，可能是滑動變阻器的最大阻值太小了．
（4）電流表量程0-0.6A，分度值0.02A，則電流I=0.3A，實際功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W；電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{（3V）^{2}}{0.9W}$=10Ω，
因為電阻不變，燈泡額定電壓U=6V，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{{（6V）}^{2}}{10Ω}$=3.6W．
故答案為：（1）如圖所示；（2）斷開；（3）最大值；滑動變阻器最大值太��；（4）0.9；3.6

點評 此題考查了，電路的連接、電流基本操作、故障分析、功率的計算，屬于電功率的基本題型．