Question

小張和小明兩同學分別做“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，小燈的額定電壓可能是“1.5V”、“2.0V”或“2.8V”，小燈泡功率相差不大
（1）下面是小張同學沒有連接完的實物電路，請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整（要求滑片向右滑時，燈泡變暗）

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

（2）小張正確連接好電路，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，如上表所示．則他們所用電源的電壓為

 

伏，甲同學所用小燈的額定功率為

 

瓦．
（3）同座位的小明實驗時，當他連接完最后一根導線，立即看到燈泡發出明亮的光．在一旁觀察的小張一驚，提醒小明實驗中有問題．請你幫助小明找出實驗中兩個操作不當之處：
①

 

；
②

 

．
（4）小明同學改正了操作錯誤重新連接好電路后，當小明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

 

歐，乙同學所選用小燈泡正常發光時的電流為

 

安．

Answer 1

分析：（1）要求滑片向右滑時，燈泡變暗（電流變�。�，連入的電阻變大，下面的接線柱選A；
（2）由第3組數據可知，電壓表有示數，電流表示數為0，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，短路不對（這樣電壓表示數為0），只能是開路：小燈泡燈絲斷，此時電壓表測量的是電源電壓；當小燈正常發光時記錄了第2組數據（額定電壓及額定電壓下的電流），利用P=UI求解．
（3）為了保護電路，連接電路時開關要斷開，滑片P置于使連入電阻最大的位置；
（4）因為小燈泡功率相差不大，所以P_額=0.44W，當小明同學所選用的小燈正常發光時，電壓表的示數為額定電壓，可求燈絲電阻；根據串聯電路的特點歐姆定律求解．

解答：解：（1）當滑片右移時，燈變暗說明連入電阻變大，下面的接線柱選擇A；
（2）由第3組數據可知，電壓表示數為3V，電流表示數為0，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，小燈泡燈絲斷，此時電壓表測量的是電源電壓為3V；
當小燈正常發光時記錄了第2組數據（額定電壓及額定電壓下的電流），額定功率為：
P=UI=2V×0.22A=0.44W
（3）當他連接完最后一根導線，立即看到燈泡發出明亮的光，
說明①連接電路時開關沒有斷開，②沒有將變阻器的滑片調到阻值最大位置；
（4）因為小燈泡功率相差不大，所以P_額=0.44W，
當小明同學所選用的小燈正常發光時，電壓表的示數為U_L=1.5V，U=3V，
所以U_R=U-U_L=3V-1.5V=1.5V，R=R_L=

U 2 額

P額

=

(1.5V)2

0.4W

=5Ω
I=

U

R+RL

=

3V

5Ω+5Ω

= 0.3A
故答案為：（1）實物連接如右圖；
（2）3，0.44；
（3）連接電路時開關沒有斷開，滑動變阻器的滑片沒有移到電阻值為最大的位置，
（4）5，0.3．

點評：本題涉及電壓表的讀數、滑動變阻器的變阻原理、電功率的計算，要認真審題，注意隱含條件，雖綜合性強，但都屬于基礎知識，難度適中．