Question

（2006?浦東新區）甲、乙兩同學分別做“測定小燈泡的功率”實驗，除了小燈泡外他們所使用的器材規格均相同，小燈泡的額定電壓可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”，小燈功率相差不大．甲同學正確連接好電路，閉合電鍵時記錄了第1組數據，當小燈正常發光時記錄了第2組數據，把滑片移到端點時，小燈閃亮一下，后熄滅，并記錄了第3組數據，如下表所示．則他們所用電源的電壓為

4.5

伏，甲同學所用小燈的額定功率為

0.65

瓦．當乙同學所選用的小燈正常發光時，電壓表的示數如圖所示，而滑片恰好在滑動變阻器的中點上，此時滑動變阻器連入電路的電阻值為

10

歐，乙同學所選用小燈正常發光時的電流為

0.23

安．

物理量 實驗序號	電壓表示數	電流表示數	小燈亮暗程度
1	1.3V	0.16A	暗
2	2.5V	0.26A	正常發光
3	4.5V	0A	不發光

Answer 1

分析：（1）甲同學實驗時，把滑片移到端點時，燈泡閃亮一下熄滅，可以判斷燈泡電壓超過燈泡的額定電壓而燒壞，電壓表串聯在電路中，電壓表測量電源電壓．
（2）根據實驗2數據知，知道燈泡正常工作時的電壓是額定電壓，燈泡正常工作時的電流為額定電流，根據P=UI計算額定功率．
（3）甲乙同學使用的滑動變阻器相同，可以根據甲同學的第一組數據計算滑動變阻器的最大阻值，由電源電壓和燈泡電壓求得滑動變阻器的電壓，滑動變阻器和燈泡串聯，電流相同，最后求得滑動變阻器的最大阻值．
（4）電壓表的正確讀數：首先根據燈泡的額定電壓和指針偏轉的情況確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數．
（5）由電源電壓和乙燈泡的額定電壓，求出滑動變阻器的電壓，又知道電阻，求得電路電流即燈泡的額定電流．

解答：解：甲同學實驗：
滑片移到端點，燈泡一閃熄滅，燈泡電壓超過額定電壓，燒壞燈泡，電壓表串聯在電路中，電壓表測量電源電壓，所以，電源電壓為：U_總=4.5V．
根據實驗2得：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
甲同學正確連接好電路，閉合電鍵時，滑動變阻器的阻值最大，
滑動變阻器電壓為：U'=U_總-U_L=4.5V-1.3V=3.2V，
滑動變阻器的最大阻值為：R'=

U′

I′

=

3.2V

0.16A

=20Ω．
甲乙同學使用器材相同（燈泡除外），乙同學選用的燈泡正常工作時滑動變阻器接入一半，R''=10Ω，
電壓表如果選擇0～15V，示數為11.5V，超過電源電壓．所以，電壓表選擇0～3V，示數為2.3V．
由于小燈泡正常發光，所以其兩端電壓可能為：4.5V-2.3V=2.2V，因此電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，即：U''=2.3V，
所以，燈泡正常工作電流為：I_L=I''=

U″

R″

=

2.3V

10Ω

=0.23A．
故答案為：4.5；0.65；10；0.23．

點評：求得電源電壓，滑動變阻器最大阻值是解決本題的關鍵，
電源電壓是通過電路斷路，電壓表串聯在電路中獲得；
滑動變阻器最大阻值是甲同學剛閉合開關時，獲得的數據求得．