小张做“测定小灯泡的电功率实验中.有电源(电压为1.5V的整数倍且保持不变).待测小灯.电压表.电流表.滑动变阻器(“10Ω 1A “20Ω 2A 两种规格).电键及导线若干．其中待测小灯泡上只有所标“2.5V 字样清晰可见.他正确连接电路.实验步骤正确.闭合电键.电压表V的示数1.0伏.电流表A的示数0.2安.则实验中所用的电源电压是3伏.所用变阻器� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．

小张做“测定小灯泡的电功率”实验中，有电源（电压为1.5V的整数倍且保持不变）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器（“10Ω 1A”“20Ω 2A”两种规格），电键及导线若干．其中待测小灯泡上只有所标“2.5V”字样清晰可见，他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，电压表V的示数1.0伏，电流表A的示数0.2安，则实验中所用的电源电压是3伏，所用变阻器的规格是“10Ω 1A”，接着他移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，发现如图所示的电流表和电压表中，电流表A的指针偏离0刻度的角度与电压表V的指针偏离原刻度的角度相同，小灯泡的额定功率为0.75瓦，此时小灯泡的电阻为8.3欧，所接入变阻器的电阻为1.7欧．

分析（1）正确连接电路时，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，闭合电键时滑动变阻器处于最大阻值处，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，再根据电源电压为1.5V的整数倍确定电源的电压和滑动变阻器的规格；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，据此确定电压表的量程和偏转的格数，进一步可知电流表偏转的格数，然后根据电流表的量程和分度值读出示数并根据滑动变阻器允许通过的最大电流确实其大小，利用P=UI求出灯泡的额定功率，利用欧姆定律求出小灯泡的电阻和电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的电阻．

解答解：（1）正确连接电路时，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，闭合电键时滑动变阻器处于最大阻值处，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=I₁R_滑=0.2A×10Ω=2V，或U_滑=I₁R_滑=0.2A×20Ω=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U_L1+U_滑=1.0V+2V=3V，或U=U_L1+U_滑=1.0V+4V=5V，
因电源电压为1.5V的整数倍，
所以，电源的电压为3V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”；
（2）闭合开关时电压表的示数为1.0V，灯泡正常发光时的电压U_L=2.5V，
则电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表V的指针偏离原刻度的格数为25格-10格=15格，
因电流表A的指针偏离0刻度的角度与电压表V的指针偏离原刻度的角度相同，
所以，电流表偏转的格数为15格，
电流表的量程为0～0.6A时，分度值为0.02A，示数I=0.02A×15=0.3A，
电流表的量程为0～3A时，分度值为0.1A，示数I=0.1A×15=1.5A，
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，灯泡的额定电流为0.3A，
则灯泡的额定功率：
P_L=U_LI=2.5V×0.3A=0.75W，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时小灯泡的电阻和电路中的总电阻分别为：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω，R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的电阻：
R_滑′=R_总-R_L=10Ω-8.3Ω=1.7Ω．
故答案为：3； 10Ω 1A； 0.75； 8.3； 1.7．