Question

小王同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用实验器材齐全并完好，电源电压为1.5伏的整数倍（若干节新干电池组成），滑动变阻器上标有“”字样，小灯泡上的字迹模糊不清，但只可能是“1.5V” “2.2V”或“3.8V”中的一个。

（1）小王先正确串联实验器材如图（a）所示，将滑片移到变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。闭合电键后，电流表示数如图（b）所示，小灯泡发光较暗，接着移动变阻器的滑片，观察到小灯泡逐渐变亮，电压表示数逐渐变小。

（2）经过思考，小王发现了问题，并重新进行实验他正确连接电路操作步骤正确，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，并观察电压表示数和小灯泡亮度的变化情况，发现订滑片在差不多滑到变阻器中间位置时小灯泡正常发光，此时电流表的示数刚好变化了0.1安。

（3）小王在第一次实验时出现的问题是__________________。请根据相关信息判断出小王所选小灯泡的额定电压是________伏，电源的电压是________伏，并计算出小灯泡的额定功率为________瓦。（需写出计算过程）

Answer

连接电路时将电压表并联在滑动变阻器两端（或bc之间） 2.2 6 0.66

【解析】

[1]闭合电键，电压表与电流表都有示数，移动滑动变阻器滑片，观察到小灯泡逐渐变亮，电压表示数逐渐变小，说明电压表测的不是待测电阻两端的电压，而是测滑动变阻器两端的电压，电压表并联在滑动变阻器两端即接到了bc两点之间了；

[2]当电压表并联在滑动变阻器两端时，由图b可知电流表的示数为I=0.2A；在正确连接电路，操作步骤正确；闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光，此时电流表的示数变化了0.1安，则此时电路中电阻减小，总电压不变时，电流增大，

所以此时的电流为I′=0.2A+0.1A=0.3A；

滑片P在中点附近时，则R滑′=12.5Ω左右，

所以变阻器两端的电压约为U滑′=IL R滑′=0.3A×12.5Ω=3.75V，

a、若UL=1.5V，则电源电压U=UL+U滑′=1.5V+3.75V=5.25V，

由于电源电压为1.5伏的整数倍，而5.25V不是1.5V的整数倍，故灯泡的额定电压不是1.5V；

b、若UL=3.0 V，则电源电压U=UL+U滑′=3.0V+3.75V=6.75V，

由于电源电压为1.5伏的整数倍，而6.75V不是1.5V的整数倍，故灯泡的额定电压不是3.0 V。

c、若UL=2.2V，则电源电压U=UL+U滑′=2.2V+3.75V=5.95V≈6V，

由于6V为1.5V的整数倍，所以灯泡的额定电压是2.2V。

[3]电源电压为U=6V，则小灯的额定功率P额=UL IL=2.2V×0.3A=0.66W。