Question

11．如图甲所示的实验器材，测定额定电压为6V的小灯泡的电功率．已知滑动变阻器上标有“12Ω 1A”的字样，电源电压保持不变．请完成下列相关问题：

（1）在甲图上补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向左移动时，小灯泡变亮．
（2）正确连接好电路后，闭合开关S，此时电压表示数为4.2V，对应的电流表示数如图乙所示，电流示数是0.4A，电源电压是9V．
（3）调节滑片P，当P移至ab中点时，小灯泡恰好正常发光．则小灯泡额定功率是3W．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器接右下接线柱b时，滑片向右移动时，电路电阻变小，电流变大，灯泡两端电压变大，电压表示数变大．
（2）由电路图确定电流表量程，由图乙确定电流表的最小分度值，读出电流表示数；由串联电路的特点及欧姆定律求出电源电压；
（3）由串联电路的特点求出灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律求出电路电流；然后由公式P=UI求出灯泡的功率．

解答 解：（1）滑动变阻器接右下接线柱b时，滑片向右移动时，电路电阻变小，电流变大，灯泡两端电压变大，电压表示数变大，故滑动变阻器接右下接线柱，电路图如图所示；

（2）由电路图知，电流表量程是0.6A，由图乙知电流表最小分度值是0.02A，
电流表示数是0.4A，闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值等于它的最大阻值R_滑=12Ω，
电源电压U=U₁+I₁R_滑=4.2V+0.4A×12Ω=9V；
（3）此时总电压是9V，小灯泡正常发光，即为6V，所以此时变阻器分担的电压是3V，此时滑片处于中点，故变阻器接入电路的电阻是6Ω，所以通过变阻器的电流是：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A；故通过小灯泡的额定电流是0.5A，故小灯泡的额定功率是：
P=UI=6V×0.5A=3W；
故答案为：（1）见上图；（2）0.4；9；（3）3．

点评 知道闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值最大、熟练掌握串联电路的特点及欧姆定律、掌握电流表的读数方法是正确解题的关键．