Question

在测定标有“3.8V”小灯泡（阻值约为10Ω）额定功率的实验中，所给的器材如下：
学生电源（有3、6、9V三档）、电阻R₁=5Ω、两块电流表（0-0.6-3A）、两只滑动变阻器（A、“5Ω  2A”，B、“10Ω  1A”）．请完成下列实验：
（1）请根据图甲中的电路，将图乙中实物电路补充完整．

（2）在这个实验中，你将选用学生电源的______V档，选择______（选填“A”、“B”）滑动变阻器．
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片要置于______端（选填“A”、“B”）．调节变阻器，灯泡正常发光时的电流表A₁的示数如图丙，则小灯泡的额定功率是______W．

Answer

（1）由电路图连接实物，从电源正极开始，先连接一条支路到电源负极．找出分点和合点．从分点开始，按照电流方向依次串联各元件到合点．
注意滑动变阻器选择一上一下串联在电路中．
电流表A2的量程由R1两端的电压和电阻来确定，电流由电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
（2）由电压和电阻分别计算两个支路的电流，得到干路电流来确定滑动变阻器规格的选择．
灯泡的额定电压为3.8V，电源电压要高于3.8V，
如果电源电压为9V，当灯泡正常工作时，滑动变阻器两端电压为9V-3.8V=5.2V，滑动变阻器在电路中最小电阻几乎等于最大电阻，不容易完成实验，排除9V，选6V为电源电压．
（3）闭合开关前，滑片处于最大阻值处．
（4）电流表读数：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．
知道电压和电流，根据P=UI计算功率．
【解析】
（1）滑动变阻器已经选定了下面接线柱，任意选择上面一个接线柱，把滑动变阻器串联在电路中．
R1的电流约为：I1===0.76A＞0.6A，所以，电流表A2选择0～3A量程．
按照电路图，补全其中灯泡所在的支路，由电源正极开始，依次串联开关、电流表A1、灯泡、滑动变阻器到电源负极．
分点是开关与电流表A1之间的任意接线柱，合点是灯泡与滑动变阻器之间的任意接线柱．
从合点开始，连接电流表A2、定值电阻R1到合点．如图．

（2）灯泡正常工作时，电流约为：IL===0.38A，
由（1）知，此时R1电流为I1=0.76A，
干路电流I=IL=I1=0.38A+0.76A=1.14A．
滑动变阻器B“10Ω 1A”允许通过的最大电流太小不合格，
选择“5Ω 2A”的滑动变阻器A．
灯泡额定电压为3.8V，电源电压要大于3.8V，排除3V电源．
如果选择9V为电源电压，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为U'=U总-UL=9V-3.8V=5.2V，
滑动变阻器电阻最小值为：R'===4.56Ω，
与滑动变阻器最大阻值相差太小，实验不易操作，排除9V．
如果选择6V为电源电压，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为U''=U总′-UL=6V-3.8V=2.2V，
滑动变阻器电阻最小值为：R''===1.93Ω，
与滑动变阻器最大阻值相差较多，实验容易操作．
所以，选择6V的电源．
（3）滑动变阻器接入右半段，滑片处于A端，滑动变阻器连入电路电阻最大．
灯泡工作电流约为0.38A，电流表A1选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.4A，
P=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案为：（1）如上图；（2）6；A；（3）A；1.52．