Question

小李做“测定小灯泡电功率”的实验．实验时所用的电源电压恒定不变，小灯泡上标有3.8伏字样，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样．
（1）小李连接电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接．要求：滑片P向右移动时，小灯泡变暗．
（2）小李正确连接电路，并按正确的步骤操作，闭合电键S，电压表和电流表示数分别为2伏和0.2安，但是小灯几乎不亮，导致这一现象出现的原因是________．
（3）然后他继续移动滑片P，当电压表示数为3.8伏时小灯正常发光，对应的电流表示数如图所示，则小灯的额定功率为________瓦，此时滑动变阻器连入电路的阻值为________欧．
（4）在第（3）小题中滑动变阻器的作用是：________．

Answer 1

解：（1）当滑片向右移动，灯泡变暗，即其阻值变大，电流变小，所以此时滑动变阻器接入电路的有效电阻丝变长，据图能看出应该是滑片的左边的电阻丝接入电路，故正确电路见下图．

（2）闭合电键S，电压表和电流表示数分别为2伏和0.2安，但是小灯几乎不亮，即此时的电压和电流都很小，即灯泡不亮是由于小灯的实际电功率较低造成的；
（3）此时电流表选的是小量程，分度值是0.02A，即电流表的示数是0.32A，故该灯泡的额定功率是P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
此时变阻器的电压是U=6V-3.8V=2.2V；故变阻器接入电路的电阻是R===6.875Ω；
（4）滑动变阻器有保护电路的作用，在这里的滑动变阻器主要是使小灯两端达到额定电压；
故答案为：（1）如图；（2）此时小灯的电功率较低；（3）1.216；6.875；（4）使小灯两端达到额定电压．
分析：（1）在测得小灯泡的电功率的实验中，滑动变阻器与灯泡串联，且滑片向右移动时，灯泡变暗，故此时的电阻变大，据此连接电路既可．
（2）灯泡之所以能发光是据电流的热效应的原理，故此时电流表电压表均有示数，即电路是通路，且灯泡没有发生短路，故此时灯泡不能发光是由于灯丝的电功率太低，导致灯丝上产生的热量太少造成的．
（3）正确的读出电流表的示数，据公式P=UI计算即可得出额定功率；据图能看出此时的电源电压是6V，故可计算出变阻器的电压，后据串联电路中电流处处相等的关系，结合欧姆定律即可计算出变阻器的电阻．
（4）据（3）中的操作情况分析即可判断出滑动变阻器的作用；
点评：知道滑动变阻器的正确连接，并能熟练的利用P=UI公式计算灯泡的额定功率是解决该题的关键．