Question

13．小明同学想测量一只标有“6V，0.3A”小灯泡的额定功率，他设计了如图甲所示的实验电路图并准备了如图下器材：电压表（量程0～3V、0～15V）一个，电流表（量程0～0.6A、0～3A）一个、“10Ω2A”的滑动变阻器一只、电源（电压为12V）一个、开关一只、导线若干．
（1）请以笔画线代替导线，将图乙中的实物连接起来．
（2）请你对小明同学的实验设计方案进行评估．

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡的额定电压、额定电流确定电表选择的量程，然后根据电路图连接实物图即可；
（2）根据灯泡的额定电压、电流及电源电压，利用串联电路的规律，计算出灯泡正常发光时所接滑动变阻器的阻值，对小明同学的实验设计方案进行评估．

解答 解：（1）灯泡的规格是“6V 0.3A”，灯泡的额定电压为6V，所以电压表应选择0～15V的量程；
灯泡的额定电流为0.3A，电流表应选择0～0.6A的量程；滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路；
根据电流流向法，从电源的正极经过电流表、滑动变阻器、灯泡、开关回到电源的负极，电压表并联在小灯泡两端，如下图所示：

（2）电源电压U=12V，灯泡正常发光时，
滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_额=12V-6V=6V；
由I=$\frac{U}{R}$得，滑动变阻器接入电路中的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
所以选用“10Ω  2A”的滑动变阻器，由于滑动变阻器的最大阻值过小，
小灯泡的实际电压总要超过额定电压，因此小灯泡可能烧坏．
故答案为：（1）见上图；
（2）小明同学所选择的滑动变阻器阻值过小，小灯泡的实际电压总要超过额定电压，因此小灯泡可能烧坏．

点评 此题考查了电流表、电压表量程的选择及滑动变阻器规格的选择，遵循的原则是被测值不能超过电表的量程，但要尽量减小误差，明确该实验的原理和串联电路的特点是正确解题的关键．