Question

【题目】小红和小丽在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，选取标有“3.8V”字样的小灯泡，她们估测出灯丝的电阻约为12Ω，实验室中还提供了如下实验器材：电源（6V）、电压表（0～3 V、0～15V）、电流表（0～0.6 A、0～3A）、滑动变阻器（0～40Ω）、开关、导线若干。

（1）实验中，小红发现电压表0～15V的量程坏了，其它器材完好。请你帮助小红重新设计电路，并用笔画线代替导线，在如图中按照你设计的电路连接好实物________。

（2）连接好电路，闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为_____V时，小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率约为______ W。

（3）小丽移动滑动变阻器的滑片P，又做了两次实验,得到两组数据后，计算出小灯泡电功率的平均值。你认为小丽处理数据的方法是否合理？说明理由 _________。

Answer 1

【答案】 2.2 1.44W 不合理，移动滑动变阻器的滑片，改变了小灯泡两端的电压，小灯泡的电功率是在不同电压下的功率，因此不能取平均值。

【解析】解答：(1)灯泡额定电压为3.8V，电压表选择015V量程。电路最大电流为：I=U/R=3.8V/12Ω=0.32A<0.6A，电流表选择00.6A量程。滑动变阻器与电路图中相对应，接右半段，接右下端接线柱。电压表0～15V的量程坏了不能测灯泡两端的电压，因为灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路的分压规律可知滑动变阻器分2.2V3V,所以可以将电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如右图：

(2) 灯泡正常工作时的电压是3.8V,根据串联电路的分压规律可知此时滑动变阻器的电压是2.2V即电压表示数为2.2V时。电流表使用的00.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，所以电流为0.38A.P=UI′=3.8V×0.38A=1.444W，

(3)灯泡在额定电压下的功率是额定功率，在其它电压下的功率为实际功率，灯泡的功率随电压的变化而变化，所以求实际功率的平均值作为额定功率是无意义不合理的。