Question

小明手头有一个额定电压是6V、正常工作电流约为0.3A的小灯泡，他想测定这个小灯泡的额定功率．实验室给他提供的器材如下：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω 0.5A”、“50Ω 0.5A”“1kΩ 0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电压为12V的电源．

（1）小明设计了如图甲所示的电路，通过分析你认为小明应选用规格为______的滑动变阻器．
（2）当小明刚正确连接完所有的导线，灯泡立即发光，且亮度很大，其原因是______和______．
（3）实验过程中，小明边调节滑动变阻器，边观察电压表示数，当电压表示数为6V时，他观察到电流表示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为______A，该灯泡的额定功率为______W．
（4）根据这个电路，还可以完成的实验是______．

Answer

（1）电源电压是12V，灯泡和滑动变阻器是串联，灯泡正常工作的电压是6V，电流约是0.3A，灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压是6V，电流约是0.3A，根据欧姆定律得，滑动变阻器的最小电阻是20Ω，允许通过的电流不小于0.3A．
（2）小明刚正确连接完所有的导线，灯泡立即发光，说明连接电路时，开关没有处于断开状态，亮度很大，说明电路中电流很大，电阻很小，滑动变阻器没有处于最大阻值处．
（3）电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
（4）知道额定电压和额定电流，根据P=UI求出额定功率．
（5）测出电压和电流，根据P=UI能测量电功率，根据能测量电阻．
【解析】
（1）电源电压是12V，灯泡和滑动变阻器是串联，根据串联电路两端的总电压等于给串联导体的电压之和，串联电路的电流处处相等．灯泡正常工作的电压是6V，电流约是0.3A，灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压是6V，电流约是0.3A，根据得，滑动变阻器的最小电阻是20Ω，允许通过的电流不小于0.3A．所以滑动变阻器选择“50Ω 0.5A”．
（2）小明刚正确连接完所有的导线，灯泡立即发光，说明连接电路时，开关没有处于断开状态；亮度很大，说明电路中电流很大，电源电压一定时，电阻很小，滑动变阻器没有处于最大阻值处．
（3）电流表使用的量程是0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.32A．
灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.32A，
P=UI=6V×0.32A=1.92W．
（4）电压表测量测量电压，电流表测量电流，根据P=UI能测量电功率，根据能测量电阻．所以这个电路图既能测量电功率，也能测量电阻．
故答案为：（1）50Ω  0.5A；
（2）电路连接过程中开关未断开；滑动变阻器未移到阻值最大处；
（3）0.32；1.92；
（4）伏安法测灯泡的电阻．