Question

現要測定標有“3.6V”的燈泡正常發光時的燈絲電阻，燈泡的額定功率大約為1.2W，給你的器材如下：開關一只，導線若干，4.5V和6V的電源各一套（電源電壓恒定），量程0.6A、3A的電流表各一只，量程3V、15V的電壓表各一只，“5Ω、2A”和“10Ω、1A”的滑動變阻器各一只，測量時電表示數必須超過所用量程的一半．某同學用如圖所示的電路進行實驗，則他：
（1）應選擇電壓為

 

V的電源；
（2）電流表量程應選擇

 

A；
（3）電壓表量程應選擇

 

V；
（4）滑動變阻器的規格應選擇

 

．

Answer 1

分析：（1）已知小燈泡的額定電壓、小燈泡和滑動變阻器串聯、電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；根據串聯電路電壓特點，求出滑動變阻器兩端的電壓；再把所給的電源電壓代入，能滿足題中條件的電源即為所選電源，同時選出電壓表的量程．
（2）根據 I=

P

U

求出小燈泡正常工作時的電流，即為此時電路中的電流，據此選出電流表的量程．
（3）根據以上得出滑動變阻器兩端的電壓和通過的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的電阻值，即可選出需要的量程．

解答：解：（1）已知小燈泡的額定電壓為U_L=3.6V，小燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；
根據串聯電路電壓特點可得：
電壓表的示數：U_R=U-U_L
當電源的電壓為4.5V時，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=4.5V-3.6V=0.9V
不能滿足電表示數必須超過所用量程的一半，故不能選；
當電源的電壓為6V時，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=6V-3.6V=2.4V
滿足電表示數必須超過所用量程的一半，
所以實驗時選6V的電源，電壓表選3V的量程．
（2）正常工作時，小燈泡的電流：
I=

P

UL

=

1.2W

3.6V

=

1

3

A＜0.6A，
滿足電表示數必須超過所用量程的一半，所以電流表選0.6A的量程．
（3）有以上可知：
滑動變阻器兩端的電壓：U_R=2.4V；通過的電流：I=

1

3

A，
所以滑動變阻器接入電路的電阻值：
R=

UR

I

=

2.4V

1 3 A

=7.2Ω＜10Ω，
所以滑動變阻器選10Ω、1A．  
故答案為：（1）6；（2）0.6；（3）3；（4）10Ω，1A．

點評：本題考查了電源電壓、電流表、電壓表、滑動變阻器量程的選擇，根據題中的要求和歐姆定律、電功率公式及串聯電路電壓特點逐步分析即可．