Question

【题目】小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（有3伏、4.5伏、6伏可选）、待测小灯（标有“0.28A”字样）、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干。小华连接电路，进行实验，闭合电键后，在移动变阻器的滑片的过程中，电压表的示数从2.4伏逐渐减小至零，电流表示数变化范围为0.12安﹣0.24安，小灯亮度虽随之变化，但是一直较暗。

（1）你认为小华的实验中存在的问题是：①_____；②_____。

（2）经过思考后，小华仅对实验器材略作调整，然后闭合电键，继续实验，发现当小灯正常发光时，电压表和电流表的示数的乘积为0.616瓦。实验中，小华判断小灯正常发光的依据是：_____，此时的电源电压为_____伏，小灯的额定功率为_____瓦。

Answer 1

【答案】 电源电压太小 电压表并联在变阻器的两端 电流表示数为0.28A 6 1.064

【解析】（1）根据题意知道，在移动变阻器的滑片的过程中，电压表的示数从2.4伏逐渐减小至零，电流表示数变化范围为0.12安-0.24安，即电流表示数变大，说明变阻器连入电路中的电阻变小，由分压原理知道，此过程中变阻器的电压会变小，根据串联电路电压的规律，灯的电压变大，所以应是电压表并联在变阻器的两端了；小灯亮度虽随之变化，但是一直较暗，这说明电源电压太小，始终小于灯的额定电压； 由以上分析可知，小华的实验中存在的问题是：①电源电压太小；②电压表并联在变阻器的两端；

（2）根据（1）的分析知道小华的实验电路器材略作调整前，电路图如1，

由于是实验器材略作调整，故指的是改变电源电压，而电路的连接情况不变；在图1中因为灯发光一直较暗，调整后，灯能正常发光，所以此时通过灯的电流为0.28A，如图2所示，根据串联电路电压的规律，图2中的电源电压一定大于灯的额定电压，即图2中的电源电压一定大于图1中的电源电压；又因为发现当小灯正常发光时，电压表和电流表的示数的乘积为0.616瓦，所以由P=UI可知，图2中的电压表示数是：U2 =P/IL=0.616W/0.28A=2.2V；所以图1中的电源电压只能为3V或4.5V，若图1中的电源电压为4.5V，则当图1的变阻器接入阻值为0时，则灯的电压是4.5V，而图2与图1相比，通过灯的电流变大，所以图2中灯的电压大于4.5V，由串联电路电压的规律知道，图2中电源电压应是U2 ＞4.5V+2.2V=6.7V＞6V，不符合题意，所以，图1中的电源电压只能为3V，在图2中，因为灯的电流变大，故图2中灯的电压大于3V（即额定电压大于3V），根据串联电路电压的规律，图2中的电源电压是：U2＞3V+2.2V=5.2V，所以图3中电源电压只能为6V，在图2中，由串联电路电压的规律知道，灯的额定电压是：UL =U2 -U2V =6V-2.2V=3.8V，则小灯的额定功率是：PL =UL IL =3.8V×0.28A=1.064W。