Question

6．小明做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，小燈泡上標(biāo)有“2.2V”字樣，所用電池均為新干電池．
（1）小明連接好電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大處，閉合開關(guān)，觀察到小燈泡發(fā)出明亮的光，電壓表的示數(shù)如圖所示，移動(dòng)變阻器的滑片，燈泡亮度不變，電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變化，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是小燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了．
（2）同組的小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)了問題，她用原有的實(shí)驗(yàn)器材正確連接電路，并按正確的步驟操作，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0.14A，電壓表示數(shù)為1.6V；移動(dòng)變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片恰好位于中點(diǎn)位置，則電源電壓為3V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，小燈泡的額定功率為0.352W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)描述的現(xiàn)象結(jié)合圖中電壓表的示數(shù)可判斷出燈兩端的電壓始終為電源電壓3V，而干路電流發(fā)生變化，從而得出變阻器與燈并聯(lián)了；
（2）由（1）可判斷出電源電壓為3V，根據(jù)隱含的條件，求出滑動(dòng)變阻的最大阻值；由燈正常發(fā)光，求此時(shí)電路中的電流即燈正常時(shí)的電流，從而求出燈的額定功率．

解答 解：（1）將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大處，閉合開關(guān)，觀察到小燈泡發(fā)出明亮的光，電壓表的示數(shù)為3V，移動(dòng)變阻器的滑片，燈泡亮度不變，電壓表示數(shù)仍為3V，電流表的示數(shù)變化；說明滑動(dòng)變阻器沒有串聯(lián)在電路中，而是滑動(dòng)變阻器與小燈泡并聯(lián)了，電流表可能接在干路上或電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)了，電壓表測小燈泡或者滑動(dòng)變阻器的電壓；
（2）所用電池均為新干電池，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電壓電壓為3V；
按正確的步驟操作，即最初滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大處，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為I=0.14A，電壓表示數(shù)為1.6V，變阻器的電壓為U_變=3V-1.6V=1.4V，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值R_滑大=$\frac{{U}_{變}}{I}$=$\frac{1.4V}{0.14A}$=10Ω；
移動(dòng)變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片恰好位于中點(diǎn)位置，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻R_滑=$\frac{10Ω}{2}$=5Ω，因燈泡的額定電壓為2.2V，所以變阻器的電壓U_滑=3V-2.2V=0.8V，
此時(shí)電路中的電流I_L=I_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{0.8V}{5Ω}$=0.16A，所以燈的額定功率P_L=U_LI_L=2.2V×0.16A=0.352W．
故答案為：（1）小燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了； （2）3；10；0.352；

點(diǎn)評 本題測量小燈泡電功率，考查故障的分析、判斷，在實(shí)驗(yàn)中又涉及計(jì)算，是實(shí)驗(yàn)考試的新題型．