Question

小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍）、待测小灯（标有“0.2A”字样、额定功率在0.5瓦～0.8瓦之间）、电压表、电流表、滑动变阻器（有“20Ω 2A”、“50Ω 2A”两种规格）、电键以及导线若干．他正确一串联实验器材，然后将电压表并联在电路中．闭合电键，移动变阻器的滑片，观察到电流表和电压表的指针偏转方向相反．当小灯正常发光时，滑动变阻器的滑片在中点位置附近，电压表示数如图16所示，他经过思考后，重新调整电路，并记下了此时电压表的示数．
①小华对电路所做的调整是：________．
②实验中使用的滑动变阻器的最大阻值为________欧，电源电压为________伏，小灯的额定电压为________伏，小灯的额定功率为________瓦．

Answer 1

将电压表改接在小灯泡两端    20    6    3.8    0.76
分析：①根据电压表和电流表的偏转方向相反分析：当电路中的电流增大时，灯泡两端的电压也增大，根据串分压，则滑动变阻器两端的电压减小，可得电压表与滑动变阻器并联；
②根据给出的数据表示出额定功率的关系式，根据题目给出的条件计算出所求的量．
解答：①由题意知，电流表的示数变大，则电压表的示数减小，则电压表未与小灯泡并联，而与滑动变阻器并联，所以小华对电路所做的调整是将电压表改接在小灯泡两端；
（2）设电源电压为U，由题意知，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为2.2V，则灯泡的额定电压为U-2.2V，此时电路电流应等于小灯泡的额定电流0.2A，则灯泡的额定功率为P_额=U_额I_额=（U-2.2V）×0.2A；
又因为小灯泡的额定功率在0.5瓦～0.8瓦之间，则
0.5W≤（U-2.2V）×0.2A≤0.8W
则4.7V≤U≤6.2V
电源电压是1.5伏的整数倍，所以电源电压为6V．
则U_额=6V-2.2V=3.8V
滑动变阻器此时的阻值为R_滑===11Ω
又因为滑片大约在变阻器的中点，所以11Ω大约等于滑动变阻器最大阻值的一半，则根据所提供滑动变阻器的规格知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
P_额=U_额I_额=3.8V×0.2A=0.76W
故答案为：①将电压表改接在小灯泡两端；②20；6；3.8；0.76．
点评：此题是“测定小灯泡的电功率”实验，在用伏安法测定电阻和功率时，在电压表的一个量程损坏时，一般把电压表并联在滑动变阻器两端，间接测量灯泡的电压，这是比较常用的一种方法．
本题通过告诉滑动变阻器的电压及灯泡的额定电流值，设出电源电压，列出灯泡额定功率的式子，解不等式，是比较少见的题型．