Question

小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，待测小灯的额定电压为“2.2V”、“3.8V”和“6.3V”中的一个．
（1）如图1是他所用的实验电路，其中有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上．补上后要求：闭合电键S前，若将变阻器的滑片向左移动，能使它接入电路中的电阻最大．

（2）他正确连接电路，闭合电键后，发现小灯发光较暗，电流表、电压表示数如图2所示．则通过小灯的电流为________安，所用的电源电压为________伏，小灯的额定电压为________伏．
（3）为了较精确地测出小灯的额定功率，在不更换实验器材的条件下，小明同学想了一个巧妙的办法，对所连接的电路进行了调整．闭合电键后，他调节变阻器的滑片位置，当电压表的示数为________伏时，小灯正常发光，此时变阻器滑片的位置恰好在中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为10欧），小灯的额定功率为________瓦．

Answer 1

解：（1）根据题目要求将变阻器的滑片向左移动，能使它接入电路中的电阻最大，即将滑动变阻器下面的接线柱应接右边的接线柱，如下图所示：

（2）由可知电源电压只有6伏．所以灯泡不可能是6.3伏的．所以电压表也不可能用大量程．所以读数应是2.4伏．因题中说灯光发暗，所以，灯的额定电压应该是高于2.4伏的3.8伏．
小灯泡的电流一般只有零点几安．所以不可能用大量程．所以电流表所选量程为0～0.6A，则其分度值为0.02A，则由指针所指位置可知，此时的示数是0.18安．
故答案为：0.18；6；3.8．
（3）因为电压表所选的量程是0～3伏，而灯的额定电压是3.8伏．所以对电路进行的调整，把电压表与变阻器并联．
当电压表的示数是2.2伏时灯正常发光．此时U_额=U_源-U_变=6V-2.2V=3.8V．
因为此时变阻器只接入10欧电阻，所以此时串联电路中电流是：
I_串===0.22A．
所以灯的额定功率：P_额=U_额I_串=3.8V×0.22=0.836W．
故答案为：2.2；0.836．
分析：（1）闭合电键S前，若将变阻器的滑片向左移动，能使它接入电路中的电阻最大，即应用了滑片右边的电阻，滑动变阻器下面的接线柱应接右边的接线柱．
（2）因电源电压由图看只有6伏．所以灯泡不可能是6.3伏的．根据电源电压是6V，可知电压表选的量程应该是0～3V，示数为2.4V时，灯较暗，说明额定电压要比这个大，然后可知小灯的额定电压．
小灯泡的电流一般只有零点几安．所以不可能用大量程．
（3）对电路进行的调整，实际是把电压表与变阻器并联．原因是电压表的量程是0～3伏，而灯的额定电压是3.8伏．所以要这样调整．当电压表的示数是2.2伏时灯正常发光．此时变阻器只接入10欧电阻，占的电压是2.2伏．所以可求出串联电路中的电流，然后利用P=UI即可求出灯的额定功率：
点评：本实验题涉及电流表的读数、滑动变阻器的使用、实物图的连接、电功率的计算和欧姆定律的应用知识点，等综合性较强；（3）中对电路进行的调整（因为电压表所选的量程是0～3伏，而灯的额定电压是3.8伏．所以把电压表与变阻器并联），这是个难点，其它两小题都比较容易．