Question

【題目】小華用如圖甲所示電路測(cè)量小燈泡的額定功率，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，額定功率約1W，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω，1.5A”字樣，電源電壓恒為6V。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]

（1）請(qǐng)幫小華在圖甲補(bǔ)畫導(dǎo)線，使其成完整實(shí)驗(yàn)電路，要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮____

（2）閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大外，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)為零，電流表指針偏轉(zhuǎn)，逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，小燈泡始終不亮，電壓表示數(shù)仍然為零，電流表示數(shù)逐漸變大，該電路故障可能是________________________

（3）排除故障后，小華閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______________W。

（4）小華剛準(zhǔn)備拆除電路結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，同組的小紅提出，在調(diào)節(jié)滑片使燈正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)很難準(zhǔn)確達(dá)到3.8V,可能因此造成一定的測(cè)量誤差，她認(rèn)為可以在（3）中小華所做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)電路稍作改動(dòng)，提高測(cè)量數(shù)據(jù)精確度．請(qǐng)幫小紅補(bǔ)全測(cè)量步驟（補(bǔ)全步驟必須準(zhǔn)確闡述接法和操作要點(diǎn)）：

a.斷開開關(guān)，______________________________________________________;

b. 閉合開關(guān)，______________________________________________________，并讀出此時(shí)電流表的示數(shù)。

[拓展]

小華同學(xué)還要探究電流與電阻的關(guān)系，于是將圖中的小燈泡換成定值電阻，并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻R的阻值不能大于___________Ω．

Answer 1

【答案】 略 燈短路 1.14 將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，并用“0-3V”量程 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器 25

【解析】在圖甲補(bǔ)畫導(dǎo)線，使其成完整實(shí)驗(yàn)電路，要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮，即電路中電流變大，滑動(dòng)變阻器阻值變小，故將滑動(dòng)變阻器右下接線柱連入電路。

閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大外，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明燈泡短路或者燈泡實(shí)際功率太小，不足以發(fā)光。逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，小燈泡始終不亮，電壓表示數(shù)仍然為零，電流表示數(shù)逐漸變大，說(shuō)明燈泡不發(fā)光的原因不是實(shí)際功率太小。故該電路故障可能是燈泡短路。

由圖乙可知，電流表示數(shù)為0.3A，故燈泡的額定功率。

由題可知，在調(diào)節(jié)滑片使燈正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)很難準(zhǔn)確達(dá)到3.8V，可能因此造成一定的測(cè)量誤差，為了減小誤差，準(zhǔn)確測(cè)量小燈泡兩端的電壓，利用電源電壓恒定，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，電壓表可以改用0~3V的量程，并接在滑動(dòng)變阻器兩端。步驟如下：

a．斷開開關(guān)，將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，并用“0-3V”量程。

b. 閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為2.2V，并讀出此時(shí)電流表的示數(shù)。

[拓展]

根據(jù)小華同學(xué)的設(shè)計(jì)，將小燈泡換成定值電阻，并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變。因?yàn)殡娫措妷汉銥?/span>6V，滑動(dòng)變阻器與電阻R串聯(lián)，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為4V。根據(jù)串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比， 滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是定值電阻兩端電壓的兩倍，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍，滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω，因此定值電阻最大阻值為25Ω。