Question

（2013?普陀區(qū)二模）甲、乙同學(xué)分別做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，他們使用的器材中，電源電壓相同且不變（為1.5伏的整數(shù)倍），滑動(dòng)變阻器兩個(gè)（分別標(biāo)有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字樣），待測(cè)的兩小燈額定電壓分別為2.2伏和6.3伏．甲、乙兩同學(xué)各自選取一個(gè)變阻器、小燈及其它器材按要求正確連接電路，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．甲同學(xué)閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)電壓表、電流表示數(shù)均有變化，但是小燈發(fā)光始終較暗；乙同學(xué)閉合電建后，觀察到電流表示數(shù)為0.1安，當(dāng)滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)（即滑動(dòng)變阻器接入一半的電阻），小燈正常發(fā)光．
①連接電路如圖所示，圖中尚有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線在圖中正確連接．
要求：滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮．（用2B鉛筆在答題紙上相應(yīng)位置連線）
②實(shí)驗(yàn)中所用的電源電壓為

3

伏．乙同學(xué)所測(cè)小燈的額定電功率為

0.352

瓦，選用的滑動(dòng)變阻器最大阻值為

10

歐．

Answer 1

分析：①分析清楚電路結(jié)構(gòu)，明確各電路元件的連接方式，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，按題目要求確定滑動(dòng)變阻器的接法，然后完成電路連接．
②燈泡比較暗，說(shuō)明兩端電壓比較小，然后根據(jù)燈泡的額定電壓確定電源電壓；再根據(jù)乙同學(xué)測(cè)量時(shí)，滑片位于中點(diǎn)上可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻可能為5Ω、10Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由歐姆定律可求出此時(shí)燈泡的額定電流，注意額定電流大于0.1A，由此可以確定滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答：解：①由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡連接不完整，要是滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮，則滑動(dòng)變阻器的滑片右移時(shí)，電路的總電阻減小，故將滑動(dòng)變阻器的右下端與小燈泡左端相連接．如圖所示：

②因?yàn)榧淄瑢W(xué)閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)電壓表、電流表示數(shù)均有變化，但是小燈發(fā)光始終較暗，說(shuō)明燈泡兩端電壓小于燈泡的額定電壓；
因?yàn)榇郎y(cè)的兩小燈額定電壓分別為2.2伏和6.3伏，則電源電壓可能為3V或7.5V，由于其中一個(gè)燈泡始終無(wú)法達(dá)到額定電壓，所以電源電壓為3V；
乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端電壓為2.2V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：3V-2.2V=0.8V；
如果滑動(dòng)變阻器最大阻值為10Ω時(shí)，電路中的電流為I′=

U′

R′

=

0.8V

5Ω

=0.16A＞0.1A；
如果滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω時(shí)，電路中的電流為I″=

U″

R″

=

0.8V

10Ω

=0.08A＜0.1A；
因此滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω．
乙同學(xué)所測(cè)小燈的額定電功率為：P=UI=2.2V×0.13A=0.352．
故答案為：（2）3V；0.352；10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了伏安法測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，涉及了實(shí)物電路的連接，滑動(dòng)變阻器的使用和選擇、電功率的計(jì)算；關(guān)鍵是會(huì)綜合利用滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻和電源的電壓以及小燈泡的額定電壓計(jì)算滑動(dòng)變阻器的選擇和電源的選擇，綜合性較強(qiáng)、難度較大．