測量“小燈泡的電功率”，小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω～15Ω之間，所提供的器材有：電流表、電壓...

問題詳情：

測量“小燈泡的電功率”，小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω～15Ω之間，所提供的器材有：電流表、電壓表、電源（電壓恆為6V）、開關各一個，滑動變阻器（“5Ω，2A”、“20Ω，1A”）兩個，導線若干．

（1）小明沒有連接完的實物電路，如圖1所示，請你用筆畫線代替導線將實物圖補充完整．

（2）小明選用的滑動變阻器的規格為　　．

（3）閉合開關，移動滑片，當電流表的示數為0.3A時，電壓表示數如圖2所示，讀數為　　V，小燈泡的額定功率為　　W．

（4）小紅沒用電壓表，但多用了一個開關，其它器材與小明的相同，也測出了小燈泡的額定功率．

①請在圖3虛線框內畫出她設計的電路圖．

②寫出實驗步驟：實驗步驟　　．

③寫出測定額定功率的表達式：P額=　　．

【回答】

【考點】電功率的測量．

【分析】（1）根據定律求出燈兩端的電壓值範圍確定電壓表量程與燈並聯；

（2）求出燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的阻值，根據該阻值選擇滑動變阻器．

（3）根據電壓表量程由圖2所示電壓表確定其分度值，讀出電壓表示數，由P=UI求出燈泡額定功率；

（4）沒用電壓表，要測量小燈泡的額定功率，關鍵要測出燈正常發光時的電壓大小，

將燈泡與滑動變阻器串聯，用電流表測流過電路的電流，通過移動的滑片，當電流表示數為0.3A時，燈正常發光；

保持滑片位置不動，然後利用開關將燈短路，再測出此時通過變阻器的電流I，則在電源電壓已知的情況下，由歐姆定律，可求出燈正常發光時的變阻器連入電路中的電阻大小；

在第一次*作中，由歐姆定律，可求出燈正常發光時變阻器的電壓大小，由串聯電路電壓的特點，求出燈的額定電壓，然後由P=UI求出燈泡額定功率．

【解答】解：（1）電路電流為燈泡額定電流0.3A時，燈絲阻值在10Ω～15Ω之間，由U=IR可知，燈泡兩端電壓約為

3V～4.5V，電壓表選用大量程，實物圖的連接如下圖1，

（2）此時，由串聯電路電壓的規律，滑動變阻器兩端電壓U滑=U﹣U燈=6V﹣U燈，

滑動變阻器兩端電壓約為3V﹣1.5V，小燈泡的額定電流為0.3A，由R=可知，此時滑動變阻器接入電路的阻值約為10Ω﹣5Ω，則滑動變阻器應選擇“20Ω 1A”；

（3）電壓表量程是0～15V，由圖乙可知，電壓表分度值是0.5V，電壓表示數是4V，

燈泡額定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W；

（4）①電路圖如圖2所示；

②：Ⅰ、按電路圖2連接實物圖：

Ⅱ、閉合開關S1、斷開S2，移動滑動變阻器滑片，使電流表示數為0.3A；

Ⅲ、滑片位置不動，閉合開關S1、S2，讀出電流表示數I；

Ⅳ、求燈泡額定功率．

③燈泡額定功率：

a、滑動變阻器接入電路的阻值R滑=；

b、滑動變阻器兩端的電壓U滑=0.3A×R滑=0.3A×=V；

c、燈泡兩端電壓U燈=U﹣U滑=6V﹣V；

d、燈泡額定功率P額=I燈U燈=0.3A×（6V﹣V）

故*為：

（1）如圖1所示；

（2）“20Ω1A”

（3）4；1.2；

（4）①如圖2所示；

②斷開開關，按照電路圖連接好實物，並將滑動變阻器滑片調到阻值最大處；

②Ⅰ、按電路圖2連接實物電路圖，並將滑動變阻器滑片調到阻值最大處；

Ⅱ、閉合開關S1、斷開S2，移動滑動變阻器滑片，使電流表示數為0.3A；

Ⅲ、滑片位置不動，閉合開關S1、S2，讀出電流表示數I；

Ⅳ、求燈泡額定功率．

③0.3A×（6V﹣V）

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題