Question

甲、乙两同学分别做“测定小灯泡功率”的实验，除灯泡外他们所使用的器材规格均相同，灯泡额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”．

（1）图甲为电路图，图乙已经接了部分电路．请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．

（2）甲同学正确连接好电路，闭合开关时记录了第1组数据，当小灯泡正常发光时记录了第2组数据，当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭，并记录了第3组数据，三组数据如表所示．甲同学所用小灯泡的额定功率为____________________________________________________________W．他在实验过程中滑片的移动方向是____________________________________________________________（“从A到B”或“从B到A”）．

物理量

实验序号 电压表

示数 电流表

示数 小灯亮暗

程序

1 1.3V 0.16A 暗

2 2.5V 0.25A 正常发光

3 4.5V 0A 不发光

（3）当乙同学所选用的小灯泡正常发光时，电压表的示数如图丙所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动变阻器连入电路的电阻值为______________________________Ω，乙同学所选用灯泡正常发光时灯泡的功率是______________________________W．

Answer 1

 （1）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，注意正负接线柱．滑动变阻器下面接线柱已接入，上面接线柱任意选择，把滑动变阻器串联在电路中．

（2）连接好电路，根据第二组灯泡正常工作的数据，根据P=UI计算灯泡额定功率；继续移动滑片，电路电流增大，变阻器的阻值再减小，根据变阻器的连接判断滑片移动方向．

（3）利用甲同学的第3组数据判断出电源电压，根据第一次实验利用串联电路的特点和欧姆定律求得滑动变阻器的最大阻值，求得滑片中点时接入电路的电阻和电压，求得滑动变阻器电流即灯泡电流，根据P=UI计算灯泡额定功率．

解答： 解：（1）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，滑动变阻器接左下端接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中，如下图：

（2）连接好电路，灯泡正常工作时，电压为2.5V，电流为0.25A，所以，灯泡额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；

他在实验过程中电路电流增大，因此变阻器的阻值在减小，即滑片从B到A移动．

（3）甲同学的第3组数据，当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭，即灯泡两端电压超过灯泡的额定电压时，灯泡被烧坏．电压表串联在电路中，测电源电压，电源电压为4.5V．

甲同学的第一次实验中滑片处于最大阻值处，闭合开关得到第一组数据，滑动变阻器电压为：U₁=U_总﹣U_L=4.5V﹣1.3V=3.2V，

滑动变阻器最大阻值为：R===20Ω

乙同学实验时，灯泡与滑动变阻器串联，使用的滑动变阻器相同，滑片恰好在滑动变阻器的中点上；

∴滑动变阻器接入电路的电阻：R′=R=×20Ω=10Ω

电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，则电压为2.2V，

根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可得：

变阻器两端的电压U′=U﹣U_L=4.5V﹣2.2V=2.3V，

根据串联电路电流处处相等，所以灯泡电流为：I_L=I′===0.23A，

∴乙同学灯泡额定功率为：P_L=U_LI_L=2.2V×0.23A=0.506W．

故答案为：（1）如上图；（2）0.625；从B到A；（3）10；0.506．