Question

测灯泡的额定功率，器材如图所示：其中被测灯泡的额定电压为3.6V，估计它的额定功率为0.8W；电源电压恒为6V；电流表量程0-0.6A和0-3A；电压表量程为0-3V和0-15V；开关、滑动变阻器；备用导线若干．
（1）给实物图补画出所缺导线，使它成为一个完整的实验电路．
（2）若在实验过程中发现电压表“0-15V”量程不灵，无法按常规方法进行实验．请你在不增减器材的情况下，重新设计出测定小灯泡额定功率的电路图，并画在方框内．
（3）若实验室里有四种规格的滑动变阻器：“10Ω  1A”、“15Ω  1.5A”、“20Ω  2A”、“50Ω  2A”．则无论是正常实验还是后来重新设计的实验，都是选用

 

规格的滑动变阻器为宜．

Answer 1

分析：（1）把电压表并联在灯的两端，滑动变阻器串联入电路．
（2）根据串联电路的电压特点知，在电源电压不变时，用电压表测量滑动变阻器的电压也可使灯的电压为额定电压．
（3）由电源电压与灯的额定电压、串联电路的电压特点计算滑动变阻器的最小阻值．

解答：解：（1）电压表的“15”接线柱接灯的右端，滑动变阻器的C接线柱接在灯的右端．
（2）当电压表“0-15V”量程不能用时，由串联电路的电压特点知，电源电压等于各用电器的电压之和，故当灯的额定电压是3.6V，电源电压为6V时，滑动变阻器上的电压为2.4V，故使用电压表的0-3V的量程测量滑动变阻器的电压为2.4V时，灯的电压就是3.6V．

（3）灯的正常工作电流I=

P

U

=

0.8W

3.6V

=0.22A，灯的电阻为R=

U

I

=

3.6V

0.22A

=16.4Ω，电路的总电阻R_总=

U′

I

=

6V

0.22A

=27.3Ω，
故滑动变阻器的阻值至少应为27.3Ω-16.4Ω=10.9Ω，故应使用“15Ω1.5A”规格的滑动变阻器．
故本题答案为：“15Ω  1.5A”．

点评：本题考查了测量灯的电功率实验的电路的连接及滑动变阻器的选用方法的计算及电压表大量程损坏的应急方法．