题目内容
【题目】甲、乙同学分别做“测得小灯泡的电功率”实验,他们使用的实验器材中,电源电压不同(但均为2伏的整数倍),滑动变阻器分别标有“10Ω2A”和“20Ω 2A”字样,待测小灯都标有“0.3A”字样,且额定功率均在1.2~1.8瓦之间.甲、乙两同学各自选取一个变阻器、小灯、电源及其它器材按要求正确连接电路并进行实验.他们闭合电键后,移动变阻器滑片的位置,发现当小灯正常发光时,滑片的位置都恰好在中点处(即接入电路的电阻为最大值的一半),但观察到甲同学的灯泡比较暗.
(1)他们判断小灯泡正常发光的依据是 .
(2)甲同学所用的电源电压为伏,变阻器的最大阻值为欧;乙同学所用的电源电压为伏,被测小灯泡的额定电功率为瓦.
【答案】
(1)通过灯泡的电流为0.3A
(2)6;10;8;1.5
【解析】解:(1)由题可知,小灯泡额定电流为0.3A,所以当电路中电流表示数达到0.3A时灯泡正常发光;(2)灯泡的额定电流为0.3A,电功率的范围为1.2~1.8瓦之间,根据P=UI, 若额定功率为1.2V,则灯泡的额定电压为U= = =4V,若额定电压为1.8V,则灯泡的额定电压U′= = =6V,
所以两盏灯泡的额定电压的范围为:4V~6V;
若变阻器的最大阻值为10Ω,则灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U滑=IR滑=0.3A× ×10Ω=1.5V,
电源电压等于变阻器两端的电压与灯泡两端的电压之和,电源电压范围为:5.5V~7.5V,又电源电压为2V的整数倍,则电源电压应为6V,此灯泡的额定电压为U额=6V﹣1.5V=4.5V;
若变阻器的阻值为20Ω,则灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U滑′=IR滑′=0.3A× ×20Ω=3V,
电源电压等于变阻器两端的电压与灯泡两端的电压之和,电源电压范围为:7V~9V,又电源电压为2V的整数倍,所以电源电压为8V,灯泡的额定电压U额=8V﹣3V=5V;
两灯泡的额定电流相同,甲同学实验中灯泡发光比较暗,即额定功率较小,由U= 可知,甲的额定电压较小,所以甲同学所用灯泡的额定电压为4.5V,电源电压为6V,串联的变阻器最大阻值为10Ω;
乙同学所用灯泡的额定电压为5V,电源电压为8V,变阻器的最大阻值为20Ω,额定功率为P额=U额I=5V×0.3A=1.5W.
所以答案是:(1)通过灯泡的电流为0.3A;(2)6;10;8;1.5.