Question

【題目】在測定小燈泡的額定功率實驗中，小明同學用一個電壓表、一個電流表、一個開關、電壓恒為6V的電源、額定電壓為3.8V的小燈泡和一個標有“20Ω 1.5A”的滑動變阻器，小燈泡的額定功率小于2W，設計的電路如圖甲所示的電路．
（1）連接電路時開關應處于（閉合/斷開）狀態．
（2）請用鉛筆畫線代替導線，按照圖甲所示的電路圖，將圖乙的實物電路連接完整（要求滑片向左移動小燈泡變亮）．
（3）在實驗中，若電壓表示數為2V，為了使燈兩端電壓達到3.8V，必須將滑片向（左/右）調節；當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖丙，則小燈泡的額定功率為W．
（4）完成上述實驗后，小明把小燈泡更換成定值電阻（如圖丁），利用原電路繼續探究“電流與電阻”的關系：實驗時，小明先將5Ω電阻接入電路，調節滑動變阻器使電壓表示數為2V，記下對應的電流；再將5Ω的電阻更換為10Ω電阻繼續實驗，此時手跟的分工應該是：手向（左/右）調節滑動變阻器的滑片，眼睛看表；當小明再換接15Ω的電阻，發現無論怎樣調節滑動變阻器，都不能使電壓表示數為2V，分析其可能的原因（答出一種情況即可）．

Answer 1

【答案】
（1）斷開
（2）
（3）左；1.52
（4）右；電壓；滑動變阻器的阻值偏小
【解析】解：（1）為了保護電路，連接電路時應斷開開關；（2）小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率小于2W， 由P=UI，可得小燈泡的額定電流I= = ≈0.53A＜0.6A，電流表應選0～0.6A的量程；
根據電路圖可知，電流從正極出發，依次經過開關、滑動變阻器、小燈泡、電流表，回到負極，電壓表并聯在小燈泡兩端，
滑動變阻器上端接線柱已經接入電路，將滑動變阻器下端的接線柱與開關右端的接線柱連接，電流表選擇0～0.6A的量程，將小燈泡0.6A接線柱與小燈泡左端接線柱連接；（3）電壓表示數2V小于燈泡額定電壓3.8V，由電路圖可知，應向左移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大，當電壓表示數等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發光，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；（4）將5Ω的電阻換為10Ω后，電壓表的示數變大，所以應增大滑動變阻器的阻值，用手將滑片向右滑動，眼睛看電壓表使電壓表的示數為2V，并讀出電流表的示數；換接15Ω電阻時，根據串分壓的知識，電壓表的示數變大，為使電壓表的示數不變，所需滑動變阻器的阻值更大，電壓表的示數無法達到2V，可能是滑動變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成的．
所以答案是：（1）斷開；（2）見上圖；（3）左；1.52；（4）右；電壓；滑動變阻器的阻值偏小．