Question

14．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：额定电压是3.8V、电阻约为8Ω的小灯泡一个，电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关、“20Ω  1A”的滑动变阻器各一个，导线若干．

（1）闭合开关，发现电流表有示数且如图乙所示，此现象的原因是电流表没有调零．
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流是0.5A，灯泡的额定功率是1.9W．
（3）若电压表0～15V量程断路，阿荣设计如图丁所示的电路，继续实验：
①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的中间偏左位置（选填“A端”、“B端”、“中间偏左”或“中间偏右”）．
②移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光．

Answer 1

分析 （1）电流表使用前要调零；
（2）根据电流表的量程和分度值读数；根据P=UI求出功率；
（3）①已知电源电压，灯泡额定电压和电阻，在保证电路安全的情况分析滑片P的位置；
②根据串联电路的电压特点可知灯泡正常发光时电压表的示数．

解答 解：（1）由图可知，电流表显示一定的示数，这说明电流表没有调零；
（2）电流表的量程为0-0.6A，则电流表示数为0.5A；灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（3）①灯泡正常发时，U_L=3.8V，通过灯泡电阻约为I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{8Ω}$=0.475A，
此时滑动变阻器连入阻值：R=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-3.8V}{0.475A}$≈4.7Ω，
已知电源电压为6V，由丁图，电压表测滑动变阻器两端电压，使用0-15V量程，所以电压表不会超过量程，在闭合开关前，应使电灯电压低于3.8V，变阻器的最大值为20Ω，为使电路安全且实验中调节方便，只需要将滑片P置于略小于其最大值一半的位置就可以了，即P置于中间偏左的位置；
②灯泡正常发光时，U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，即电压表示数为2.2V．
故答案为：（1）电流表没有调零；（2）0.5；1.9；（3）①中间偏左；②2.2．

点评 本题考查了实验操作、功率计算等．要熟练运用串联电路的特点和欧姆定律公式，对电表读数时，要注意先确定电表的量程与分度值，读数时，视线要与电表刻度线垂直．