题目内容
小钰做“测定小灯泡的电功率“实验，小灯泡的额定电压为3.8伏，电源电压为1.5伏的整数倍且不变．她正确连接电路，将滑片移到滑动变阻器的另一端，闭合开关发现电压表、电流表的示数分别为3伏和0.2安，小灯泡的亮度偏暗．然后她向变阻器的另一端移动滑片，发现小灯泡继续变暗；当滑片到达另一端时，电压表、电流表的示数如图所示．
（1）小钰在器材选择中存在的问题是______；在操作过程中存在的问题是______；她所使用的变阻器的最大阻值为______欧．
（2）小钰改正了上述问题，根据实际情况，重新设计电路进行实验，并能通过观察电压表的示数准确判断出小灯泡是否正常发光．当她移动变阻器的滑片到中点位置（即变阻器接入电路的电阻为最大值的一半）时，发现小灯泡恰好正常发光，此时电压表指针恰好位于刻度线上，则电源电压为______伏，小灯泡的额定功率为______瓦．
（1）小钰在器材选择中存在的问题是______；在操作过程中存在的问题是______；她所使用的变阻器的最大阻值为______欧．
（2）小钰改正了上述问题，根据实际情况，重新设计电路进行实验，并能通过观察电压表的示数准确判断出小灯泡是否正常发光．当她移动变阻器的滑片到中点位置（即变阻器接入电路的电阻为最大值的一半）时，发现小灯泡恰好正常发光，此时电压表指针恰好位于刻度线上，则电源电压为______伏，小灯泡的额定功率为______瓦．
（1）①闭合开关后，滑动变阻器滑片从一端向另一端移动，灯泡变暗，说明电路中电流变小，总电阻变大，即原来的总电阻最小，则闭合开关后滑动变阻器接入电路的阻值为0，小灯泡两端电压即为电源电压3V，小于灯泡的额定电压3.8V，所选电源电压太小，
此时电路中电流为0.2A，则此时灯丝电阻为R'=
| U |
| I′ |
| 3V |
| 0.2A |
此时小灯泡偏暗，则小灯泡正常发光时，电流应大于0.2A，灯丝电阻随温度升高而升高，则小灯泡正常发光时电阻大于15Ω；
②当滑动变阻器滑片移至另一端，即接入电路的阻值最大，
不考虑量程，则电压表示数可能为1V或5V，因为电源电压是3V，所以电压表示数为1V，由串联电路特点可知，滑动变阻器两端电压为3V-1V=2V，
不考虑量程，则电流表示数可能为0.1A或0.5A，因为灯泡亮度变暗，电路中电流变小，应小于0.2A，所以电流表示数为0.1A，
∴滑动变阻器的电阻R滑=
| U滑 |
| I |
| 2V |
| 0.1A |
（2）由题意可知，电压表与滑动变阻器并联，滑动变阻器滑片在中点，
则滑动变阻器接入电路的阻值为R=
| R滑 |
| 2 |
| 20Ω |
| 2 |
根据（1）中①可知，小灯泡正常发光时，电路中电流大于I'=0.2A，灯丝电阻大于R'=15Ω，则电路中电流小于I″=
| UL |
| R′ |
| 3.8V |
| 15Ω |
小灯泡正常发光时，电路中的电流IL的取值范围为：0.2A＜IL＜0.25A，
变阻器两端的电压U中=ILR，
数据代入得：0.2A×10Ω＜U中＜2.5A×10Ω，
解得2V＜U中＜2.5V，
∵小灯泡两端电压为3.8V，电源电压U总=UL+U中，
∴电源电压的取值范围为：3.8V+2V＜U总＜3.8V+2.5V，
解得5.8V＜U总＜6.3V，
∵电源电压是1.5V的整数倍，
∴U总=6V，灯泡正常发光时滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，
电路电流IL=
| U中 |
| R |
| 2.2V |
| 10Ω |
故电源电压为6V，灯泡额定功率为0.836W．
故答案为：（1）选择电源电压偏小；连接电路时没有将变阻器的滑片放在阻值最大的位置；20；（2）6；0.836．
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