Question

6．小红和小华两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯泡外他们所使用的器材规格均相同，小灯泡的额定电压可能是“1.5V”、“2.0V”或“2.8V”．

（1）图a是小红同学没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整 （要求滑片向右滑时，灯泡变暗）．

	电压表示数	电流表示数	小灯亮暗程度
1	1.3V	0.17A	暗
2	2.0V	0.22A	正常发光
3	3.0V	0A	不发光

（2）小红正确连接好电路后，闭合电键时记录了第1组数据，如上表所示；当小灯泡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，小红仍观察并记录了第3组数据，则他所用小灯的额定功率为0.44W，他们所用电源的电压为3.0V．
（3）小华正确连接好电路后，当他所选用的小灯正常发光时，电压表的示数如图b所示，此时滑片恰好在滑动变阻器的中点上，若小红与小华的小灯泡额定功率相同，则小华同学所选用小灯泡正常发光时的电流为0.3A．

Answer 1

分析 （1）要求滑片向右滑时，灯泡变暗，即电流变小确定变阻器的连接，根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联，
（2）根据当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭，即灯泡两端电压超过灯泡的额定电压时，灯泡被烧坏，确定电源电压，根据题中条件，由P=UI求灯的额定功率；
（3）利用甲同学的第3组数据判断出电源电压，根据第一次实验利用串联电路的特点和欧姆定律求得滑动变阻器的最大阻值，求得滑片中点时接入电路的电阻和电压，求得滑动变阻器电流即灯泡电流．

解答 解：（1）因要求滑片向右滑时，灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，故滑片以右电阻丝连入电路中，小灯泡的额定电压可能是“1.5V”、“2.0V”或“2.8V”，电压表选用小量程与灯并联，
如下所示：

（2）甲同学的第3组数据，当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭，即灯泡两端电压超过灯泡的额定电压时，灯泡被烧坏．电压表串联在电路中，测电源电压，电源电压为3V．根据题中条件，则灯的额定电压为2.0V，此时通过的电流为0.22A，灯的额定功率：
P=UI=2.2V×0.2A=0.44W；
（3）小红的第一次实验中滑片处于最大阻值处，闭合开关得到第一组数据，滑动变阻器电压为：
U₁=U_总-U_L=3V-1.3V=1.7V，
滑动变阻器最大阻值为：
R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.7V}{0.17A}$=10Ω，
小华实验时，灯泡与滑动变阻器串联，使用的滑动变阻器相同，
滑动变阻器接入电路的电阻：
R′=$\frac{1}{2}$R=$\frac{1}{2}$×10Ω=5Ω，
电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，则电压为1.5V，
根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可得：变阻器的电压：
U′=U-U_L=3V-1.5V=1.5V，
根据串联电路电流处处相等，通过变阻的电流即灯泡和额定电流为：
I_L=I′=$\frac{U′}{R′}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A．
故答案为：（1）如上所示；（2）0.44；3.0；（3）0.3．

点评 本题测定小灯泡的功率，考查电路的连接、额定功率的计算、及串联电路的规律及欧姆定律的运用，充分挖掘隐含的条件是关键．