Question

小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，電源電壓為3伏且保持不變，滑動變阻器標有“3A 5?”的字樣，所用小燈泡是測定電壓為“2.2V”和“2.5V”中的一個．
①小華連接的電路如圖（a）所示，圖中尚有一根導線未連接，請用筆線代替導線在圖中正確連接．
②閉合電鍵后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在中點附近某位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖（b）所示，則該試驗中所用小燈泡的額定功率為______瓦．接著，小華又移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，則此時小燈泡的電功率______額定功率（選填“小于”、“等于”或“大于”），可判斷他是向滑動變阻器的______端移動（選填“左”或“右”

Answer 1

【答案】分析：（1）測量電功率時，小燈泡和滑動變阻器組成串聯(lián)電路，電流表測通過小燈泡的電流，電壓表測量小燈泡兩端的電壓；
（2）這一問的關(guān)鍵是確定選擇的是“2.2V”和“2.5V”中的哪一個，可以根據(jù)電路中的電流和滑動變阻器接入電路中的阻值計算確定．
①小燈泡在額定電壓下工作時的功率就是額定功率，大小等于其額定電壓和額定電流的乘積，此時燈泡正常發(fā)光；
②當小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，實際功率大于額定功率，此時小燈泡發(fā)出耀眼的光，很容易損壞．
解答：解：（1）實物連接中電流表和開關(guān)沒有連接，電路處于斷路狀態(tài)，連接后如下圖；
（2）首先確認小燈泡選擇的是哪一個，解決問題的關(guān)鍵在于理解“滑片在中點附近某位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖”這句話．此時滑動變阻器接入電路阻值為最大阻值的一半即2.5Ω，由圖可知電路中電流為0.14A，則滑動變阻其兩端的電壓為U₁=2.5Ω×0.14A=0.35V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，小燈泡兩端的電壓為U₂=3V-0.35V=2.65V．因為此時小燈泡正常發(fā)光，因此這個電壓就接近燈泡的額定電壓，考慮到導線電阻，因此實驗中選擇的是標有“2.5V”字樣的那個燈泡．
①小燈泡的額定功率為額定電壓和額定電流的乘積，即P=UI=2.5V×0.14A=0.35W；
②移動滑片時，小燈泡發(fā)光較亮，說明實際功率變大，小燈泡兩端電壓增大，電路中的電流增大，總電阻減小，滑片應向電阻減小的那端移動．
故答案為：（1）如下圖；（2）0.35、大于、右．

點評：本題最大的易錯點是兩個不同規(guī)格燈泡的選擇，學生往往無從下手，說明對電路的特點理解不夠深刻．