Question

5．现有两个灯泡，它们的铭牌模糊不清，只知道其中一个是“2.5V”，另一个是“3.8V”．小明想用如图所示的器材进行辨别并测量“3.8V”灯泡的额定功率，电源电压恒为6V，滑动变阻器铭牌为“10Ω 1A”：
（1）请根据实验目的将图甲的实物电路连接完整，使滑片向左移动时，灯泡变亮．
（2）连好电路检查无误后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电流表如图乙所示，灯泡发光比正常时亮，则此灯泡的额定电压为2.5V．
（3）在测量另一只灯泡的额定功率时，为了读数更精确，对电路进行改装，当电压表示数为2.2V时，灯泡正常发光，电流表的示数仍如图乙所示，则该灯泡的额定功率为1.14W．

Answer 1

分析 （1）根据“使滑片向左移动时，灯泡变亮”确定变阻器接线柱的连接；
（2）分别求出额定电压分别为3.8V、2.5V灯正常发光时的电流与图中示数比较，确定灯的额定电压；
（3）根据串联电路电压的特点，当变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V，灯正常发光，据此判断对电路的改装，由P=UI求灯的额定功率．

解答 解：（1）使滑片向左移动时，灯泡变亮，即滑片向左移动时，电流变大，电阻变小，所以滑片以左电阻丝连入电路，如下图所示：

（2）灯的额定电压若为3.8V，正常发光时的电流I₁=$\frac{{U}_{1}}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；若灯的额定电压为2.5V，灯正常发光时的电流I₂=$\frac{{U}_{2}}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；
在图乙中，电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.3A，因灯泡发光比正常时亮，即0.3A＞正常发光时的电流，则此灯泡的额定电压为 2.5V；
（3）在测量另一只灯泡的额定功率时，即测量额定电压为3.8V灯的额定功率，因3.8V＞3V，本应电压表选用大量程，但为了读数更精确，对电路进行改装，即使用了电压表小量程，
因电源电压为6V，根据串联电路电压的特点，当变阻器的电压为2.2V时，灯两端的电压一定为6V-2.2V=3.8V，灯一定正常发光，所以使用电压表小量程并联在变阻器的两端即可达到目的．
所以，在测量另一只灯泡的额定功率时，为了读数更精确，对电路进行改装，当电压表示数为2.2V时，灯泡正常发光，电流表的示数仍如图乙所示，电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.3A，则该灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）2.5；
（3）2.2；1.14．

点评 本题题干不长，但有一定新意，涉及电路的连接、灯的亮度决定因素、串联电路电压的特点、电功率的计算等知识，考查学生运用已有知识灵活解决实际问题的能力，有一定难度，是一好题．