Question

如图1是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图．已知定值电阻R0=15Ω，滑动变阻器R（20Ω 1A），电源

如图1是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图．已知定值电阻R0=15Ω，滑动变阻器R（20Ω 1A），电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W．（1）闭合开关S前，滑片P应滑到最______．（选填“左端”或“右端”）（2）请用笔画线代替导线将图2中的实物图补充完整．（3）小明正确连接电路后，进行实验．小灯泡正常发光时，电流表的指针如图3所示，通过小灯泡的电流为______A，其额定功率为______W．（4）电路中定值电阻R0的作用是：______．（5）小明完成上述实验后，小红发现电流表已坏，她利用剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量．请你在图4虚线框内画出小红完成实验设计的电路图．

Answer 1

（1）滑动变阻器接入左半段，滑片处于右端，滑动变阻器连入电路的电阻最大．
（2）灯泡额定电压为6V，电压表选择0～15V量程，电压表与灯泡并联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如图．
 
（3）电路电流大约值为I=

P

U

=

3W

6V

=0.5A＜0.6A．
电流表使用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0.48A．
P=UI=6V×0.48A=2.88W．
（4）灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U₁=U_总-U=18V-6V=12V．
滑动变阻器电阻为：R₁=

U1

I

=

12V

0.48A

=25Ω＞20Ω（滑动变阻器最大电阻）
滑动变阻器电阻太小，为了测灯泡额定功率，需要至少串联一个5Ω的电阻分担电压，
所以，电路中定值电阻R₀起分担电压作用，完成对灯泡额定功率的测量．
（5）灯泡与已知电阻、滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片，当灯泡并联的电压表示数为6V时，灯泡正常工作．
滑动变阻器滑片位置不变，通过闭合、断开开关，使电压表并联在灯泡与R₀两端．求R₀电压，求R₀电流，即灯泡额定电流，根据P=UI计算额定功率，如图．

故答案为：（1）右端；（2）如实物图；（3）0.48；2.88；（4）分压，能够完成对灯泡额定功率的测量；（5）如电路图．