解题思路:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,否则会使灯泡两端电压过大,可能烧坏灯泡;
(2)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联,滑动变阻器串联接入电路,使滑动变阻器的滑片处于阻值最大处;
(3)由于电压表测量灯泡两端电压,并且已知灯泡的额定电压,当通过电压表示数刚好为额定电压值时,灯泡正常发光;
(4)灯泡正常发光时两端电压等于额定电压,根据电流表的路程和分度值读出电流表示数,利用R=[U/I]求出小灯泡的电阻值;
(5)已知电路中的电流和小灯泡的电阻,利用P=I2R计算小灯泡的实际功率.
(1)如图甲所示,滑片P正处于最左端,此时闭合开关S,滑动变阻器接入电路的阻值为0,灯泡单独接入电路,灯泡两端的电压等于电源电压6V,大于额定电压3.8V,灯泡两端电压过大,可能烧坏灯泡;
根据串联电路的分压特点,应该在开关闭合前,将滑动变阻器调到最大阻值;
(2)小灯泡的额定电压为3.8V,电压表的量程应选择0~15V,电压表应与灯泡并联,将电压表的15V接线柱与灯泡右接线柱连接,
滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,与灯泡串联,滑片在最右端,应将滑动变阻器的下左接线柱与灯泡右接线柱连接,如下图所示:
(3)小灯泡在额定电压下正常发光,实验时,移动滑动变阻器滑片,观察电压示数,当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光;
(4)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A,此时小灯泡正常发光,两端电压等于额定电压,此电流等于小灯泡的额定电流,
小灯泡的电阻RL=
UL
IL=[3.8V/0.3A]=[38/3]Ω=12.7Ω;
(5)电流表的示数为0.2A,即通过小灯泡的电流为0.2A,
小灯泡的实际功率P=I2R=(0.2A)2×[38/3]Ω=0.51W.
答:(1)灯泡两端的电压大于额定电压,可能烧坏小灯泡;应该在开关闭合前,将滑动变阻器调到最大阻值;
(2)如上图所示;
(3)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光;
(4)小灯泡的电阻值是12.7Ω;
(5)小灯泡的实际功率为0.51W.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用.
考点点评: 此题考查了滑动变阻器的使用、实物电路的连接、正常发光的判断依据、电流表的读数、电阻、电功率的计算,解题的关键是熟练掌握和应用串联电路特点和欧姆定律、电功率计算公式及其变形公式.