Question

（2013?徐匯區(qū)二模）小匯同學(xué)做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格、小燈的額定電壓已標(biāo)注在圖中，小燈的額定電流都為0.3安．他選擇了所需的器材做實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)完成：

①畫(huà)出小匯同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
②當(dāng)觀察到小燈正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片大約在中點(diǎn)，此時(shí)所測(cè)小燈的額定電壓為

2.2或3.8

伏，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為

“25Ω 2A”

．小燈的額定功率為

0.66或1.14

瓦．

Answer 1

分析：（1）電流表測(cè)量燈泡的電流，電流表和燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器在電路中起分擔(dān)電壓作用，滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)，開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中．
（2）根據(jù)供選擇燈泡的額定電壓的最小值，確定電源電壓的最小值；燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，供選擇燈泡的額定電壓的最大值、額定電流、滑動(dòng)變阻器的最大電阻值的一半，確定電源電壓的最大值；從而確定電源電壓的可能值，電源電壓可能是3V（2節(jié)干電池）、4.5V（3節(jié)干電池）、6V（4節(jié)干電池）、7.5V（5節(jié)干電池）．
（3）燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的電路中，電路中的電流是燈泡的額定電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器大約接入一半時(shí)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)燈泡的額定電流、滑動(dòng)變阻器的一半電阻，可以計(jì)算滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)電源電壓的可能指求出燈泡兩端電壓的可能值，從而求出使用的燈泡、滑動(dòng)變阻器的規(guī)格，最后根據(jù)額定的額定電流和額定電壓計(jì)算額定功率．

解答：解：①電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)都串聯(lián)在電路中．如圖：

②（1）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可供選擇的燈泡的額定電壓最小值為2.2V，所以電源電壓的最小值要稍大于2.2V．
（2）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可供選擇燈泡的額定電壓最大值為3.8V，燈泡的額定電流都是0.3A，滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入大約一半時(shí)燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器接入的最大電阻是

1

2

×25Ω=12.5Ω，滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓是：U'=I'R'=0.3A×12.5Ω=3.75V，所以電源電壓的最大值為：U=U_燈+U'=3.8V+3.75V=7.55V．
（3）電源電壓值在2.2V～7.55V之間，實(shí)驗(yàn)用干電池來(lái)供電，所以電源電壓可能是3V（2節(jié)干電池）、4.5V（3節(jié)干電池）、6V（4節(jié)干電池）、7.5V（5節(jié)干電池）．
小燈正常發(fā)光時(shí)，燈泡的額定電流是0.3A，滑動(dòng)變阻器的滑片大約在中點(diǎn)，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器有兩種規(guī)格，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的電阻值可能是：

1

2

×10Ω=5Ω，也可能是：

1

2

×25Ω=12.5Ω，
（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的電阻值是5Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是0.3A×5Ω=1.5V，
則燈泡額定電壓可能是：3V-1.5V=1.5V；4.5V-1.5V=3V；6V-1.5V=4.5V；7.5V-1.5V=6V，都不符合題意．
（5）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的電阻值是12.5Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是0.3A×12.5Ω=3.75V，
則燈泡額定電壓可能是：3V-3.75V=-0.75V；4.5V-3.75V=0.75V；6V-3.75V=2.25V；7.5V-3.75V=3.75V，可以判斷燈泡可以選擇額定電壓為2.2V，此時(shí)電源電壓是6V；或燈泡的額定電壓是3.8V，此時(shí)電源電壓是7.5V．
（6）根據(jù)上面的判斷實(shí)驗(yàn)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是、“25Ω 2A”；燈泡的額定電壓可能是2.2V或3.8V，燈泡的額定電流是0.3A，
所以燈泡的額定功率為P=UI=2.2V×0.3A=0.66W，或P=UI=3.8V×0.3A=1.44W．
故答案為：①如上圖；②2.2或3.8、“25Ω 2A”、0.66或1.14．

點(diǎn)評(píng)：本題思路：首先根據(jù)燈泡額定電壓的最小值判斷電源電壓的最小值，根據(jù)燈泡額定電壓的最大值和滑動(dòng)變阻器接入電路的最大值和額定電流確定電源電壓的最大值，由于電源由干電池供電，從而確定電源電壓的可能值．
然后根據(jù)滑動(dòng)變阻器阻值的一半和燈泡的額定電流，確定滑動(dòng)變阻器的電壓，由電源電壓的可能值，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，求出燈泡的額定電壓值，從而確定選擇的燈泡、選擇的滑動(dòng)變阻器、電源電壓．