Question

【题目】小佳同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用实验器材完好，电源电压为1.5伏的整数倍，小灯标有“2.5V”字样，两个滑动变阻器分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 2A”字样．小佳同学正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键时，小灯亮度较暗，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示．

①闭合电键时，电压表的示数为______伏，理由是______．

②请通过计算判断电源电压及实验中所用滑动变阻器的规格．_______

③他移动滑片继续实验，当小灯正常发光时，电流表示数如图（c）所示，估计小灯的额定功率在0.6~0.9瓦之间，求小灯的额定功率．________（请写出计算过程）

Answer 1

【答案】1.7伏 闭合电键时，小灯亮度较暗，U灯＜2.5伏 20Ω 2A 0.75瓦

【解析】

①测小灯泡的电功率时电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中是电流，

由题知，小佳同学正确连接电路，实验步骤正确，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，分度值0.1V，由图b知，电压表的示数为1.7V；理由：根据小灯泡的额定电压2.5V,电压表选择0-3V量程．小灯泡较暗，电压表的示数达不到其额定电压小于2.5V,所以灯才暗．

②闭合电键时，小灯亮度较暗，此时变阻器连入阻值为其最大值，由图a知，电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.14A；

若使用最大阻值为10Ω的变阻器，由欧姆定律可得，此时变阻器两端电压U滑=IR滑=0.14A×10Ω=1.4V，则电源电压U=UL+U滑=1.7V+1.4V=3.1V，而电源电压为1.5伏的整数倍，所以电源电压为3.1V不合题意，故不是使用“10Ω 2A”而是“20Ω 2A”的变阻器；

使用最大阻值为20Ω变阻器，由欧姆定律可得，此时变阻器两端电压U滑=IR滑=0.14A×20Ω=2.8V，则电源电压U=UL+U滑=1.7V+2.8V=4.5V，故“20Ω 2A”的变阻器；符合题意；

③当灯泡两端电压等于其额定电压2.5V时，灯泡正常发光，由图c知，此时通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．