Question

（2013?楊浦區(qū)三模）小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為1.5伏的整數(shù)倍）、待測小燈（標有“0.2A”字樣、額定功率在0.5瓦～0.8瓦之間）、電壓表、電流表、滑動變阻器（有“20Ω 2A”、“50Ω 2A”兩種規(guī)格）、電鍵以及導線若干．他正確一串聯(lián)實驗器材，然后將電壓表并聯(lián)在電路中．閉合電鍵，移動變阻器的滑片，觀察到電流表和電壓表的指針偏轉方向相反．當小燈正常發(fā)光時，滑動變阻器的滑片在中點位置附近，電壓表示數(shù)如圖16所示，他經(jīng)過思考后，重新調整電路，并記下了此時電壓表的示數(shù)．
①小華對電路所做的調整是：

將電壓表改接在小燈泡兩端

．
②實驗中使用的滑動變阻器的最大阻值為

20

歐，電源電壓為

6

伏，小燈的額定電壓為

3.8

伏，小燈的額定功率為

0.76

瓦．

Answer 1

分析：①根據(jù)電壓表和電流表的偏轉方向相反分析：當電路中的電流增大時，燈泡兩端的電壓也增大，根據(jù)串分壓，則滑動變阻器兩端的電壓減小，可得電壓表與滑動變阻器并聯(lián)；
②根據(jù)給出的數(shù)據(jù)表示出額定功率的關系式，根據(jù)題目給出的條件計算出所求的量．

解答：解：①由題意知，電流表的示數(shù)變大，則電壓表的示數(shù)減小，則電壓表未與小燈泡并聯(lián)，而與滑動變阻器并聯(lián)，所以小華對電路所做的調整是將電壓表改接在小燈泡兩端；
（2）設電源電壓為U，由題意知，當小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓為2.2V，則燈泡的額定電壓為U-2.2V，此時電路電流應等于小燈泡的額定電流0.2A，則燈泡的額定功率為P_額=U_額I_額=（U-2.2V）×0.2A；
又因為小燈泡的額定功率在0.5瓦～0.8瓦之間，則
0.5W≤（U-2.2V）×0.2A≤0.8W
則4.7V≤U≤6.2V
電源電壓是1.5伏的整數(shù)倍，所以電源電壓為6V．
則U_額=6V-2.2V=3.8V
滑動變阻器此時的阻值為R_滑=

U滑

I

=

2.2V

0.2A

=11Ω
又因為滑片大約在變阻器的中點，所以11Ω大約等于滑動變阻器最大阻值的一半，則根據(jù)所提供滑動變阻器的規(guī)格知，滑動變阻器的最大阻值為20Ω；
P_額=U_額I_額=3.8V×0.2A=0.76W
故答案為：①將電壓表改接在小燈泡兩端；②20；6；3.8；0.76．

點評：此題是“測定小燈泡的電功率”實驗，在用伏安法測定電阻和功率時，在電壓表的一個量程損壞時，一般把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，間接測量燈泡的電壓，這是比較常用的一種方法．
本題通過告訴滑動變阻器的電壓及燈泡的額定電流值，設出電源電壓，列出燈泡額定功率的式子，解不等式，是比較少見的題型．