Question

5．現(xiàn)有兩個(gè)燈泡，它們的銘牌模糊不清，只知道其中一個(gè)是“2.5V”，另一個(gè)是“3.8V”．小明想用如圖所示的器材進(jìn)行辨別并測(cè)量“3.8V”燈泡的額定功率，電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器銘牌為“10Ω 1A”：
（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶�圖甲的實(shí)物電路連接完整，使滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮．
（2）連好電路檢查無(wú)誤后，閉合開關(guān)，電流表、電壓表均有示數(shù)，電流表如圖乙所示，燈泡發(fā)光比正常時(shí)亮，則此燈泡的額定電壓為2.5V．
（3）在測(cè)量另一只燈泡的額定功率時(shí)，為了讀數(shù)更精確，對(duì)電路進(jìn)行改裝，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)仍如圖乙所示，則該燈泡的額定功率為1.14W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)“使滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮”確定變阻器接線柱的連接；
（2）分別求出額定電壓分別為3.8V、2.5V燈正常發(fā)光時(shí)的電流與圖中示數(shù)比較，確定燈的額定電壓；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，當(dāng)變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V，燈正常發(fā)光，據(jù)此判斷對(duì)電路的改裝，由P=UI求燈的額定功率．

解答 解：（1）使滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮，即滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流變大，電阻變小，所以滑片以左電阻絲連入電路，如下圖所示：

（2）燈的額定電壓若為3.8V，正常發(fā)光時(shí)的電流I₁=$\frac{{U}_{1}}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；若燈的額定電壓為2.5V，燈正常發(fā)光時(shí)的電流I₂=$\frac{{U}_{2}}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；
在圖乙中，電流表小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，因燈泡發(fā)光比正常時(shí)亮，即0.3A＞正常發(fā)光時(shí)的電流，則此燈泡的額定電壓為 2.5V；
（3）在測(cè)量另一只燈泡的額定功率時(shí)，即測(cè)量額定電壓為3.8V燈的額定功率，因3.8V＞3V，本應(yīng)電壓表選用大量程，但為了讀數(shù)更精確，對(duì)電路進(jìn)行改裝，即使用了電壓表小量程，
因電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，當(dāng)變阻器的電壓為2.2V時(shí)，燈兩端的電壓一定為6V-2.2V=3.8V，燈一定正常發(fā)光，所以使用電壓表小量程并聯(lián)在變阻器的兩端即可達(dá)到目的．
所以，在測(cè)量另一只燈泡的額定功率時(shí)，為了讀數(shù)更精確，對(duì)電路進(jìn)行改裝，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)仍如圖乙所示，電流表小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則該燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）2.5；
（3）2.2；1.14．

點(diǎn)評(píng) 本題題干不長(zhǎng)，但有一定新意，涉及電路的連接、燈的亮度決定因素、串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)、電功率的計(jì)算等知識(shí)，考查學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)靈活解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有一定難度，是一好題．