Question

6．小明做“测量小灯泡电功率”的实验，小灯泡上标有“2.2V”字样，所用电池均为新干电池．
（1）小明连接好电路，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，闭合开关，观察到小灯泡发出明亮的光，电压表的示数如图所示，移动变阻器的滑片，灯泡亮度不变，电压表的示数不变，电流表的示数变化，则出现这种现象的原因是小灯泡与滑动变阻器并联了．
（2）同组的小红同学发现了问题，她用原有的实验器材正确连接电路，并按正确的步骤操作，闭合开关后，发现电流表示数为0.14A，电压表示数为1.6V；移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片恰好位于中点位置，则电源电压为3V，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，小灯泡的额定功率为0.352W．

Answer 1

分析 （1）根据描述的现象结合图中电压表的示数可判断出灯两端的电压始终为电源电压3V，而干路电流发生变化，从而得出变阻器与灯并联了；
（2）由（1）可判断出电源电压为3V，根据隐含的条件，求出滑动变阻的最大阻值；由灯正常发光，求此时电路中的电流即灯正常时的电流，从而求出灯的额定功率．

解答 解：（1）将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，闭合开关，观察到小灯泡发出明亮的光，电压表的示数为3V，移动变阻器的滑片，灯泡亮度不变，电压表示数仍为3V，电流表的示数变化；说明滑动变阻器没有串联在电路中，而是滑动变阻器与小灯泡并联了，电流表可能接在干路上或电流表与滑动变阻器串联了，电压表测小灯泡或者滑动变阻器的电压；
（2）所用电池均为新干电池，根据并联电路的电压特点可知，电压电压为3V；
按正确的步骤操作，即最初滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关后，发现电流表示数为I=0.14A，电压表示数为1.6V，变阻器的电压为U_变=3V-1.6V=1.4V，则滑动变阻器的最大阻值R_滑大=$\frac{{U}_{变}}{I}$=$\frac{1.4V}{0.14A}$=10Ω；
移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片恰好位于中点位置，滑动变阻器连入电路中的电阻R_滑=$\frac{10Ω}{2}$=5Ω，因灯泡的额定电压为2.2V，所以变阻器的电压U_滑=3V-2.2V=0.8V，
此时电路中的电流I_L=I_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{0.8V}{5Ω}$=0.16A，所以灯的额定功率P_L=U_LI_L=2.2V×0.16A=0.352W．
故答案为：（1）小灯泡与滑动变阻器并联了； （2）3；10；0.352；

点评 本题测量小灯泡电功率，考查故障的分析、判断，在实验中又涉及计算，是实验考试的新题型．