Question

16．为测量一只标有“3V 0.3A”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了图中的电路图．现有实验器材为：电压表（量程0-3V，0-15V）一块，电流表（量程0-0.6A，0-3A）一块，规格为“10Ω　2A”和“50Ω　1A”的滑动变阻器各一只，电源（电压恒为12V）一个，开关一只，导线若干．实验时，甲同学认为电压表、电流表都应选用小量程，滑动变阻器应选用“50Ω  1A”的；乙同学认为电压表应选用“10Ω  2A”的，请你对两位同学器材选择的合理性作出评价（如合理，不需说明理由；若不合理，请指出不合理之处产生的后果）．

Answer 1

分析 根据灯泡的额定电压确定电压表的量程．
根据灯泡的额定电流确定电流表的量程．
滑动变阻器与灯泡串联，灯泡正常工作时，求滑动变阻器电压，求得电路中需要的电阻值，
滑动变阻器最大阻值稍大于电路中需要的电阻．

解答 解：额定电压为3V，电压表选择0～3V量程．
灯泡的额定电流为0.3A，电流表选择0～0.6A量程．
灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U=U_总-U′=12V-3V=9V，
所以滑动变阻器电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω，
所以“10Ω  2A”的滑动变阻器不能满足实验要求，
所以应选择“50Ω  1A”的滑动变阻器．
甲选择的器材比较合理；
乙选择的滑动变阻器电阻太小，电路电阻太小，会损坏灯泡或电流表、电压表．
答：甲说法合理；乙选择的滑动变阻器电阻太小，电路电阻太小，会损坏灯泡或电流表、电压表．

点评 测灯泡电阻或功率的实验中，根据数据确定电压表、电流表、滑动变阻器的规格是一类题型：
电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定．
电流表的量程根据额定电压和电阻或额定电压和额定功率来确定．
滑动变阻器的规格同时考虑电阻和电流，电阻在够用的情况下，尽量要小一些．