Question

（2013?道外區(qū)二模）小明想測定標有“3.8V”小燈泡的額定功率（阻值約為10Ω），準備器材如下：電源（電壓恒為6V）、一個定值電阻R₀=2Ω、一個電壓表（量程0～3V）、兩只滑動變阻器（A、“2Ω  1A”；B、“10Ω  0.5A”）、開關(guān)一個、導線若干．
（1）在本實驗中，你認為小明應選擇

B

（選填“A”或“B”）滑動變阻器，原因是

小燈泡的正常工作時滑動變阻器應接入電路的最小阻值是5.8Ω

刪除

（2）請你利用現(xiàn)有器材，幫助小明設(shè)計實驗方案（要求畫出電路圖，并寫出主要的實驗步驟．步驟分1.2.3…書寫）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)小燈泡的正常工作時滑動變阻器應接入電路的最小阻值來判斷；
（2）因為沒有電流表，所以可用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，利用串聯(lián)電路中電流處處相等的特點，讓小燈泡與定值電阻R₀、滑動變阻器串聯(lián)，先調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值使燈泡的電壓為U_L，再用電壓表測出此時定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律計算出電路中的電流，再計算燈泡的額定功率．

解答：解：（1）因為小燈泡的正常工作時，電路中的電流為：I=

U額

RL

=

3.8V

10Ω

=0.38A；這時需要與燈泡串聯(lián)的總阻值為：R=

U-U額

I

=

6V-3.8V

0.38A

≈5.8Ω，
即使將定值電阻R₀串聯(lián)到電路里，滑動變阻器還需要接入電路的最小阻值為：R′=R-R₀=5.8Ω-2Ω=3.8Ω，所以應選擇“10Ω  0.5A”的滑動變阻器．
（2）利用伏阻法來測量小燈泡的額定功率．用導線把燈泡、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、電源串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)．實驗電路圖如下圖所示．

實驗步驟：
1、閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片的位置，使電壓表的示數(shù)為U_L額．
2、不改變滑片的位置，將電壓表并連接在定值電阻R₀的兩端，記下電壓表的示數(shù)U₀．
3、計算小燈泡的額定功率為P_L=IU_L額=

U0UL額

R0

．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的電流特點及伏阻法測小燈泡的額定功率．注意要調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈的電壓為U_L額后，再去測量定值電阻兩端的電壓，才能求得燈的額定功率．