Question

甲、乙兩同學(xué)分別做“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)，除燈泡外他們所使用的器材規(guī)格均相同，燈泡額定電壓可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”．

（1）圖甲為電路圖，圖乙已經(jīng)接了部分電路．請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．

（2）甲同學(xué)正確連接好電路，閉合開關(guān)時(shí)記錄了第1組數(shù)據(jù)，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)記錄了第2組數(shù)據(jù)，當(dāng)把滑片移到端點(diǎn)時(shí)小燈泡閃亮一下后熄滅，并記錄了第3組數(shù)據(jù)，三組數(shù)據(jù)如表所示．甲同學(xué)所用小燈泡的額定功率為____________________________________________________________W．他在實(shí)驗(yàn)過程中滑片的移動(dòng)方向是____________________________________________________________（“從A到B”或“從B到A”）．

物理量

實(shí)驗(yàn)序號(hào) 電壓表

示數(shù) 電流表

示數(shù) 小燈亮暗

程序

1 1.3V 0.16A 暗

2 2.5V 0.25A 正常發(fā)光

3 4.5V 0A 不發(fā)光

（3）當(dāng)乙同學(xué)所選用的小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，而滑片恰好在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)上，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值為______________________________Ω，乙同學(xué)所選用燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡的功率是______________________________W．

Answer 1

 （1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，注意正負(fù)接線柱．滑動(dòng)變阻器下面接線柱已接入，上面接線柱任意選擇，把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中．

（2）連接好電路，根據(jù)第二組燈泡正常工作的數(shù)據(jù)，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡額定功率；繼續(xù)移動(dòng)滑片，電路電流增大，變阻器的阻值再減小，根據(jù)變阻器的連接判斷滑片移動(dòng)方向．

（3）利用甲同學(xué)的第3組數(shù)據(jù)判斷出電源電壓，根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求得滑動(dòng)變阻器的最大阻值，求得滑片中點(diǎn)時(shí)接入電路的電阻和電壓，求得滑動(dòng)變阻器電流即燈泡電流，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡額定功率．

解答： 解：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，滑動(dòng)變阻器接左下端接線柱，任意選擇上面一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中，如下圖：

（2）連接好電路，燈泡正常工作時(shí)，電壓為2.5V，電流為0.25A，所以，燈泡額定功率為：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；

他在實(shí)驗(yàn)過程中電路電流增大，因此變阻器的阻值在減小，即滑片從B到A移動(dòng)．

（3）甲同學(xué)的第3組數(shù)據(jù)，當(dāng)把滑片移到端點(diǎn)時(shí)小燈泡閃亮一下后熄滅，即燈泡兩端電壓超過燈泡的額定電壓時(shí)，燈泡被燒壞．電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓，電源電壓為4.5V．

甲同學(xué)的第一次實(shí)驗(yàn)中滑片處于最大阻值處，閉合開關(guān)得到第一組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器電壓為：U₁=U_總﹣U_L=4.5V﹣1.3V=3.2V，

滑動(dòng)變阻器最大阻值為：R===20Ω

乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，使用的滑動(dòng)變阻器相同，滑片恰好在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)上；

∴滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R′=R=×20Ω=10Ω

電壓表選擇0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，則電壓為2.2V，

根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和可得：

變阻器兩端的電壓U′=U﹣U_L=4.5V﹣2.2V=2.3V，

根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，所以燈泡電流為：I_L=I′===0.23A，

∴乙同學(xué)燈泡額定功率為：P_L=U_LI_L=2.2V×0.23A=0.506W．

故答案為：（1）如上圖；（2）0.625；從B到A；（3）10；0.506．