Question

小张和小明两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯泡外他们所使用的器材规格均相同，小灯的额定电压可能是“1.5V”、“2.0V”或“2.8V”，小灯泡功率相差不大
（1）下面是小张同学没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求滑片向右滑时，灯泡变暗）

物理量 实验序号	电压表 示数	电流表 示数	小灯亮 暗程度
1	1.3V	0.16A	暗
2	2.5V	0.26A	正常发光
3	4.5V	0A	不发光

（2）小张正确连接好电路，闭合电键时记录了第1组数据，当小灯正常发光时记录了第2组数据，把滑片移到端点时小灯闪亮一下，后熄灭，并记录了第3组数据，如上表所示．则他们所用电源的电压为

 

伏，甲同学所用小灯的额定功率为

 

瓦．
（3）同座位的小明实验时，当他连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁观察的小张一惊，提醒小明实验中有问题．请你帮助小明找出实验中两个操作不当之处：
①

 

；
②

 

．
（4）小明同学改正了操作错误重新连接好电路后，当小明同学所选用的小灯正常发光时，电压表的示数如图所示，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

 

欧，乙同学所选用小灯泡正常发光时的电流为

 

安．

Answer 1

分析：（1）要求滑片向右滑时，灯泡变暗（电流变小），连入的电阻变大，下面的接线柱选A；
（2）由第3组数据可知，电压表有示数，电流表示数为0，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，短路不对（这样电压表示数为0），只能是开路：小灯泡灯丝断，此时电压表测量的是电源电压；当小灯正常发光时记录了第2组数据（额定电压及额定电压下的电流），利用P=UI求解．
（3）为了保护电路，连接电路时开关要断开，滑片P置于使连入电阻最大的位置；
（4）因为小灯泡功率相差不大，所以P_额=0.44W，当小明同学所选用的小灯正常发光时，电压表的示数为额定电压，可求灯丝电阻；根据串联电路的特点欧姆定律求解．

解答：解：（1）当滑片右移时，灯变暗说明连入电阻变大，下面的接线柱选择A；
（2）由第3组数据可知，电压表示数为3V，电流表示数为0，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，小灯泡灯丝断，此时电压表测量的是电源电压为3V；
当小灯正常发光时记录了第2组数据（额定电压及额定电压下的电流），额定功率为：
P=UI=2V×0.22A=0.44W
（3）当他连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光，
说明①连接电路时开关没有断开，②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置；
（4）因为小灯泡功率相差不大，所以P_额=0.44W，
当小明同学所选用的小灯正常发光时，电压表的示数为U_L=1.5V，U=3V，
所以U_R=U-U_L=3V-1.5V=1.5V，R=R_L=

U 2 额

P额

=

(1.5V)2

0.4W

=5Ω
I=

U

R+RL

=

3V

5Ω+5Ω

= 0.3A
故答案为：（1）实物连接如右图；
（2）3，0.44；
（3）连接电路时开关没有断开，滑动变阻器的滑片没有移到电阻值为最大的位置，
（4）5，0.3．

点评：本题涉及电压表的读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算，要认真审题，注意隐含条件，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．