張玲和李影同學在進行“測量小燈泡額定功率”的實驗中，現有器材：額定電壓為3.8V的小燈泡（電阻約為20Ω）2個...

問題詳情：

張玲和李影同學在進行“測量小燈泡額定功率”的實驗中，現有器材：額定電壓為3.8V的小燈泡（電阻約為20Ω）2個，電壓約為12V的電源1個，電流表、電壓表、開關各1個，規格分別為“20Ω，1A”和“50Ω，0.5A”的滑動變阻器各1個，導線若干．

（1）實驗中應選擇規格為“　50Ω，0.5A　”的滑動變阻器．

（2）圖*中已經連接了部分電路，請用筆畫線代替導線，將電路連接完整．

（3）張玲閉合開關，並適當移動滑片，小燈泡被燒壞，此時電壓表示數約為　12　V，分析後又向老師借用了一個定值電阻，請你判斷定值電阻應　並　聯在電路中、其目的是　進一步驗*燈泡是否被燒壞　．

（4）重新連好電路後，再次閉合開關，移動滑動變阻器到某一位置時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則電流表的示數為　0.2　A，小燈泡的額定功率是　0.76　W

【回答】

【分析】（1）判斷滑動變阻器的使用規格，同時要考慮滑動變阻器的電阻和允許通過的最大電流；先根據歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值，再根據串聯電路的電壓特點求出燈泡正常發光時滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值，據此確定滑動變阻器電阻．

（2）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，將電壓表並聯在燈泡兩端；

（3）當燈泡燒壞時，電路斷路，根據電壓表的正負接線柱能否與電源兩極相連確定電壓表的示數；

根據並聯電路特點進行分析，當完好的元件與斷路用電器並聯後，電路形成通路．

（4）根據電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數，根據P=UI求出小燈泡的額定功率．

【解答】解：（1）燈泡正常發光時，兩端的電壓UL=3.8N，

電路電流最大約為IL===0.19A＞0.1A，

滑動變阻器電壓為：U′=U﹣UL=12V﹣3.8V=8.2V，

滑動變阻器電阻為：R′==≈43.2Ω＞20Ω，故“20Ω  1A”的電阻太小，不能滿足實驗需要；

故選擇“50Ω  0.5A”滑動變阻器．

（2）因為燈泡的額定電壓為3.8V，因此電壓表的量程選擇0～15V，並將電壓表並聯在燈泡兩端，如下圖所示：

（3）閉合開關，並適當移動滑片，小燈泡被燒壞，此時電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此示數約等於電源電壓12V；

為了進一步驗*燈泡是否被燒壞，需將定值電阻與燈泡並聯，如果電流表有示數，説明燈泡被燒壞了，否則，沒有被燒壞；

（4）根據圖乙可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.2A；

燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．

故*為：（1）50Ω，0.5A；（3）12；並；進一步驗*燈泡是否被燒壞；（4）0.2；0.76．

【點評】本題考查了電壓表量程的選擇、電流表的讀數、歐姆定律和電功率公式的計算、以及電路故障的判斷，涉及的知識點較多，但都是我們必須掌握的內容．

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題