Question

甲、乙同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，他们使用的器材中，电源电压相同且不变（为1.5伏的整数倍），滑动变阻器两个（分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字样），待测的两小灯额定电压分别为2.2伏和6.3伏．甲、乙两同学各自选取一个变阻器、小灯及其它器材按要求正确连接电路，并进行实验．甲同学闭合电键后，发现移动滑动变阻器的滑片时电压表、电流表示数均有变化，但是小灯发光始终较暗；乙同学闭合电建后，观察到电流表示数为0.1安，当滑片移动到中点时（即滑动变阻器接入一半的电阻），小灯正常发光．
①连接电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接．
要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮．（用2B铅笔在答题纸上相应位置连线）
②实验中所用的电源电压为________伏．乙同学所测小灯的额定电功率为________瓦，选用的滑动变阻器最大阻值为________欧．

Answer 1

3    0.352    10
分析：①分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据串联电路特点，按题目要求确定滑动变阻器的接法，然后完成电路连接．
②灯泡比较暗，说明两端电压比较小，然后根据灯泡的额定电压确定电源电压；再根据乙同学测量时，滑片位于中点上可知此时滑动变阻器接入电路的电阻可能为5Ω、10Ω，根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压，由欧姆定律可求出此时灯泡的额定电流，注意额定电流大于0.1A，由此可以确定滑动变阻器的最大阻值．
解答：①由电路图可知，滑动变阻器与灯泡连接不完整，要是滑片P向右移动时，小灯泡变亮，则滑动变阻器的滑片右移时，电路的总电阻减小，故将滑动变阻器的右下端与小灯泡左端相连接．如图所示：

②因为甲同学闭合电键后，发现移动滑动变阻器的滑片时电压表、电流表示数均有变化，但是小灯发光始终较暗，说明灯泡两端电压小于灯泡的额定电压；
因为待测的两小灯额定电压分别为2.2伏和6.3伏，则电源电压可能为3V或7.5V，由于其中一个灯泡始终无法达到额定电压，所以电源电压为3V；
乙同学实验时，灯泡正常发光，则灯泡两端电压为2.2V，则滑动变阻器两端电压为：3V-2.2V=0.8V；
如果滑动变阻器最大阻值为10Ω时，电路中的电流为I′===0.16A＞0.1A；
如果滑动变阻器最大阻值为20Ω时，电路中的电流为I″===0.08A＜0.1A；
因此滑动变阻器的最大阻值为10Ω．
乙同学所测小灯的额定电功率为：P=UI=2.2V×0.13A=0.352．
故答案为：（2）3V；0.352；10．
点评：本题考查了伏安法测小灯泡电功率的实验，涉及了实物电路的连接，滑动变阻器的使用和选择、电功率的计算；关键是会综合利用滑动变阻器接入电路的电阻和电源的电压以及小灯泡的额定电压计算滑动变阻器的选择和电源的选择，综合性较强、难度较大．