小华同学做“测定小灯泡的电功率实验.现有电源.待测小灯(标有“0.2A 字样.额定功率在0.2瓦-2瓦之间).电压表.电流表.滑动变阻器.电键以及导线若干．他正确串联实验器材．然后将电压表并联在电路中．闭合电键.移动变阻器的滑片.观察到随着小灯的亮度逐渐增加.电压表的示数逐渐变小．他经过思考后.继续移动变阻器的滑片使小灯正常发光.并记下了此时电压� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍）、待测小灯（标有“0.2A”字样、额定功率在0.2瓦～2瓦之间）、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干．他正确串联实验器材．然后将电压表并联在电路中．闭合电键，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯的亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小．他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数．
①请画出小华同学连接的实验电路图．
②如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.14瓦．请根据相关信息计算出小灯的额定功率．0.36W、0.66W、0.96W、1.26W、1.56W、1.86W．（需写出计算过程）

分析（1）根据灯变亮确定电流的变化，从而确定电路总电阻的变化，得出变阻器连入电路电阻大小的变化，由分压强原理可判断变阻器电压的变化，从而最终确定电压表的连接方式．
（2）由灯正常工作时的电流，根据U=$\frac{P}{I}$可求出变阻器的电压大小，由串联电路电压的特点得出灯的额定电压的表达式，因现有电源电压为1.5伏的整数倍、额定功率在0.2瓦～2瓦之间、再根据P=UI求出可能的电源电压，最终确定可能的额定功率．

解答解：（1）闭合电键，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯的亮度增加，说明电路中的电流逐渐增加，由欧姆定律知，电路中的总电阻逐渐减小了，变阻器连入电器中的电阻逐渐减小了，根据分压原理，变阻器分得的电压逐渐减小了，因电压表的示数逐渐变小，所以可判断出电压表并联在灯的两端了，如下图所示：

（2）他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数，此时电流表的示数为0.2A；如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.14瓦，即变阻器的电功率P_变=U_变I，所以变阻器两端的电压U_变=$\frac{{P}_{变}}{I}=\frac{1.14W}{0.2A}$=5.7V；设电源电压为U，根据串联电路电压的特点，灯正常发光时的电压U_L=U-5.7V，灯正常发光时的功率P_L=U_LI=（U-5.7V）×0.2A，由题意知，
0.2W＜（U-5.7V）×0.2A＜2W，即1V＜U-5.7V＜10V，所以6.7V＜U＜15.7V，因电源电压为1.5V的整数倍，所以，电源电压只能为7.5V、9V、10.5V、12V、13.5V、15V，对应灯的额定电压可能为U_L=1.8V、3.3V、4.8V、6.3V、7.8V、9.3V，根据P=UI，灯的额定功率为0.36W、0.66W、0.96W、1.26W、1.56W、1.86W．
故答案为：（1）如上图所示；（2）0.36W、0.66W、0.96W、1.26W、1.56W、1.86W．

点评本题测定小灯泡的电功率”实验，主要考查学生演绎推理的能力及运用数学知识解决实际问题的能力，难度大，对能力要求高．

练习册系列答案

相关题目

徐亮同学在“探究影响浮力大小的因素”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到与烧杯底接触为止，如图甲所示。

（1）圆柱体的重力G=___________N；圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=___________N；

（2）比较b、c两图可得：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟____________有关；

（3）比较_________两图可得：当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中，受到的浮力不变；

（4）徐亮完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计示数F与物体下降高度h的F -h图象。那么物体浸没在这种液体中受到的浮力 F浮′=__________N。实验表明，浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟______________________有关。另一种液体的密度ρ液=___________________kg/m3。