Question

甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯外他们所使用的器材规格均相同，小灯的额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”，小灯额定功率相等．他们正确连接好电路如图1，甲同学闭合开关时记录了第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，如下表所示．
（1）甲同学记录的第3组数据，故障的原因可能是灯泡

开路

（选填“短路”或“开路”）；他们所用电源的电压为

4.5

V；甲同学所用小灯的额定功率为

0.575

 W；
（2）当乙同学所选用的小灯正常发光时，电压表的示数如图2所示，此时乙同学所选用小灯正常发光时的电流为

0.25

A，滑动变阻器连入电路的电阻值为

8.8

Ω，．

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	0.23A	正常发光
3	4.5V	0A	不发光

Answer 1

分析：（1）甲同学连接好电路，闭合开关，滑动变阻器滑片在最大阻值处，减小滑动变阻器的电阻，得到第二组数据，根据P=UI计算灯泡额定功率；继续移动滑片，电路电流增大，灯泡电压增大，超过灯泡的额定电压时，烧断灯丝，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压．
（2）根据电压的电压和电压表指针的位置确定电压表的量程以及示数，再根据小灯额定功率相等得出此时灯泡正常发光时的电流，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻．

解答：解：（1）①闭合开关后，滑片处于最大阻值处，向左移动滑片，电路电阻减小，电流增大，灯泡两端电压增大，当灯泡两端电压超过灯泡的额定电压时，灯泡被烧坏开路，电压表串联在电路中，测电源电压，所以电源电压为4.5V；
②灯泡正常工作时，电压为2.5V，电流为0.23A，所以，灯泡额定功率为：P=UI=2.5V×0.23A=0.575W；
（2）∵电源的电压为4.5V，
∴结合电压表指针的位置可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，
∵灯泡的额定功率相等，
∴根据P=UI可得，乙同学所选用小灯正常发光时的电流：
I_乙=

P

U乙

=

0.575W

2.3V

=0.25A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_乙=4.5V-2.3V=2.2V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴滑动变阻器接入电路中的电阻：
R_滑=

U滑

I乙

=

2.2V

0.25A

=8.8Ω．
故答案为：
（1）开路；4.5；0.575；
（2）0.25；8.8．

点评：本题考查了实验现象的判断和串联电路特点以及欧姆定律的应用，关键是根据表格得出相关的信息和利用好“灯泡的电功率相等”，同时要注意电压表量程的确定并读出示数．