Question

【题目】某同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中，器材齐全、完好，电源由几节干电池组成（电压为1.5 V的整数倍且保持不变），待测小灯泡标有“0.2 A”字样，滑动变阻器标有“20 Ω 2 A”字样。

（1）他按图甲连接电路，闭合开关S后，观察到电表的示数分别为1.3 V和0.16 A，继续移动变阻器的滑片，发现两电表的示数均不发生变化，则其原因是__________________________________________，电源的电压为_______V。

（2）经过思考，该同学发现操作中的不当之处，重新正确连接电路进行实验，他移动变阻器的滑片，当电流表示数为_____A时小灯泡正常发光，此时滑片的位置恰好在变阻器中点上，则小灯泡的额定功率为_____W。

（3）该同学在移动变阻器滑片的过程中，若发现电压表的示数如图乙所示，则与其正常发光的亮度相比，此时小灯泡的亮度情况是_______。

Answer 1

【答案】将变阻器的下面两个接线柱连入了电路4.50.20.5更亮些

【解析】

（1）根据题意知道，闭合电键，电压表示数是UV =1.3V，电流表示数是I=0.16A，当移动变阻器的滑片时，若发现两电表的示数均不发生变化，则说明变阻器失去了变阻作用，又因为电压表示数小于一节干电池的电压，故变阻器接入电路中电阻应不是0，所以其原因应是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；即滑动变阻器接入电路电阻是R滑 =20Ω，由欧姆定律知道，此时滑动变阻器两端的电压是：U滑 =IR滑 =0.16A×20Ω=3.2V，由串联电路电压的规律可知，电源电压是：U=U滑 +UV =3.2V+1.3V=4.5V。

（2）因为待测小灯泡标有“0.2 A”字样，所以，当电流表示数是I=0.2A时，小灯泡正常发光，且此时滑动变阻器接入电路中的阻值是：R'滑 =R滑/2 =10Ω，所以，滑动变阻器两端的电压是：U'滑 =IR'滑 =0.2A×10Ω=2V，小灯泡两端的电压是：U灯 =U-U'滑=4.5V-2V=2.5V，所以，灯泡的额定功率是：P=IU灯 =0.2A×2.5V=0.5W；

（3）由电路图知道，电压表测量的是灯泡的电压，所以当电压表的示数如图乙所示时，由于电压表选用的是大量程，所以示数是3V，由（2）知道灯泡的额定电压是U灯= 2.5V，即此时大于额定电压，由P=U2/R知道，灯泡实际功率大于额定功率，所以相对于灯泡正常发光此时灯泡会亮些。