Question

为测量一只标有“6.3V　0.3A”的小灯泡的额定功率，现有实验器材为：电压表（量程0～3V，0～15V）一块．电流表（量程0～0.6A，0～3A）一块，滑动变阻器A：“10Ω　2A”，滑动变阻器B：“50Ω　1A”，滑动变阻器C：“100Ω　0.1A”，电源（电压恒为12V）一个，开关一只，导线若干．
（1）为了准确测量，电流表应该选择的量程是：________；电压表应该选择的量程是：________；滑动变阻器应该选择：________（填“A”“B”或“C”）．
（2）请在图示的电路中将电路连接完整（注意电表的量程）．
（3）小军想看看小灯泡最亮会有多亮，他应该把滑动变阻器的滑片向________（填“左”、“右”）移动，移动后发现小灯泡很快就灭了，原因是：________．

Answer 1

解：（1）灯泡的额定电压为6.3V，所以电压表的量程为0～15V；
灯泡的额定电流为0.3A，所以电流表的量程为0～0.6A；
∵灯泡的额定电流0.3A＞0.1A，
∴滑动变阻器“100Ω 0.1A”的不可用；
灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_灯=12V-6.3V=5.7V，
此时滑动变阻器阻值为：
R_滑===19Ω＞10Ω，故滑动变阻器“10Ω 2A”的不可用；
所以应选择“50Ω 1A”的滑动变阻器．
（2）电压表选0～15V的量程，且与灯泡并联；电流表选0～0.6A的量程，且与灯泡串联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（3）当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，实际功率变大，灯泡变亮；但当灯泡两端的电压超过额定电压的1.2倍时，灯泡的实际功率过大，灯泡会因烧坏而变熄灭．
故答案为：
（1）0～0.6A；0～15V；B；
（2）如上图所示；
（3）右；灯泡两端的电压超过额定电压．
分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据灯泡的额定电流确定电流表的量程，灯泡正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点确定滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，再结合灯泡的额定电流即可确定滑动变阻器的规格；
（2）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，注意电表正负接线柱的连接和量程的选择；
（3）灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据P=I²R可知要使灯泡的实际功率变大，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻；当灯泡两端的电压远大于实际电压时，灯泡的灯丝会熔断，灯泡熄灭．
点评：本题考查了实物电路图的连接和电表以及滑动变阻器规格的选择、串联电路的特点和欧姆定律的应用等，关键是会根据灯泡的额定电压和额定电流确定电表的量程，根据灯泡正常工作时滑动变阻器接入电路的电阻值和电路中的电流确定滑动变阻器的规格．