Question

小红同学在“测定小灯泡的电功率”实验时，所用电源为2节新的干电池，小灯泡的额定电压为“1.5伏”或“2.5伏”中的一个．该同学电路连接正确，实验步骤正确，闭合电键后，发现小灯较暗，电压表和电流表的示数分别如图1所示．滑动变阻器的滑片P向右移动时灯逐渐变亮，当滑动变阻器的滑片移过了3/4位置时（即滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的1/4），小灯恰好正常发光．

（1）请在图2中完成该同学的实验电路图．
（2）小灯的额定电压为______伏
（3）滑动变阻器的最大电阻为______欧．
（4）小灯的额定功率为______瓦．

Answer 1

解：（1）滑动变阻器串联在电路中，接D接线柱，电路图如图所示．
（2）由题意知，电源电压U=1.5V×2=3.0V，图示电压表示数是U₁=2.2V，电流表示数是I₁=0.08A，此时灯发光较暗，灯泡电压小于额定电压，因为小灯泡的额定电压为“1.5伏”或“2.5伏”中的一个，所以灯泡的额定电压是U_灯=2.5V；此时滑动变阻器电压U_滑=U-U₁=3.0V-2.2V=0.8V，滑动变阻器阻值R_滑===10Ω．
（3）灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压U_滑'=U-U_灯=3V-2.5V=0.5V，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑'=R_滑=×10Ω=2.5Ω，电路电流I===0.2A，灯泡的额定功率P=U_灯I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）电路图如图所示．（2）2.5．（3）10．（4）0.5．
分析：（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时灯逐渐变亮，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，滑动变阻器用右半部分，滑动变阻器解D接线柱．
（2）闭合开关时灯泡较暗，根据电压表、电流表的示数，可判断灯泡的额定电压；由串联电路的特点及欧姆定律求出滑动变阻器的阻值．
（3）灯泡电压等于额定电压时灯正常发光，由串联电路的特点及欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，由P=UI求出灯泡的额定功率．
点评：1、连接实物图时注意，滑动变阻器应接一上一下两个接线柱，本题接D接线柱．
2、解题时注意隐含条件，①闭合电路时，接入滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值．
②每节干电池的电压是1.5V，电源电压是3V．