Question

1．甲、乙两同学分别做“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“2.2V””、“2.5V”或“3.8V”，小灯功率相差不大．

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	0.26A	正常发光
3	4.5V	0A	不发光

（1）甲同学正确连接好电路，闭合电键时记录了第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，如表所示．则他们所用电源的电压为4.5伏，甲同学所用小灯的额定功率为0.65瓦．
（2）乙同学所选用的小灯正常发光时，电压表的示数如图所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，乙同学所选用小灯正常发光时的电流为0.23安．

Answer 1

分析 （1）甲同学实验时，把滑片移到端点时，灯泡闪亮一下熄灭，可以判断灯泡电压超过灯泡的额定电压而烧坏，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
根据第2组数据知，知道灯泡正常工作时的电压是额定电压，灯泡正常工作时的电流为额定电流，根据P=UI甲同学所用小灯的额定功率；
（2）甲乙同学使用的滑动变阻器相同，可以根据甲同学的第一组数据计算滑动变阻器的最大阻值，由电源电压和灯泡电压求得滑动变阻器的电压，
滑动变阻器和灯泡串联，电流相同，最后求得滑动变阻器的最大阻值；
电压表的正确读数：首先根据灯泡的额定电压和指针偏转的情况确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；
由电源电压和乙灯泡的额定电压，求出滑动变阻器的电压，又知道电阻，根据欧姆定律求出电路电流即灯泡的额定电流．

解答 解：（1）甲同学实验：滑片移到端点，灯泡一闪熄灭，灯泡电压超过额定电压，烧坏灯泡，
电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，所以，电源电压为：U_总=4.5V．
根据实验2得：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
（2）甲同学正确连接好电路，闭合电键时，滑动变阻器的阻值最大，
滑动变阻器电压为：U_滑=U_总-U_L=4.5V-1.3V=3.2V，
由I=$\frac{U}{R}$得，滑动变阻器的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}$=$\frac{3.2V}{0.16A}$=20Ω．
甲乙同学使用器材相同（灯泡除外），乙同学选用的灯泡正常工作时滑动变阻器接入一半，
R_滑′=$\frac{1}{2}$R_滑=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，
电压表如果选择0～15V，示数为11.5V，超过电源电压．
所以电压表选择0～3V，示数为2.3V．
由于小灯泡正常发光，所以其两端电压可能为：
U_L′=4.5V-2.3V=2.2V，
因此电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，即：U_滑′=2.3V，
所以，灯泡正常工作电流为：I_L′=I_滑′=$\frac{{U}_{滑}^{′}}{{R}_{滑}^{′}}$=$\frac{2.3V}{10Ω}$=0.23A．
故答案为：（1）4.5；0.65；（2）0.23．

点评 本题的很多已知条件都不是直白的，而是隐含在实验数据中，需认真挖掘，如：通过灯泡两端电压超过灯泡额定电压时，烧坏灯泡，电压表串联在电路中测量电源电压，获得电压表示数；
通过闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大阻值处求得滑动变阻器最大电阻；通过甲乙使用的器材相同，求得乙同学实验时，滑动变阻器的电流，即灯泡正常工作时的电流．