Question

20．小王做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.22A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见．他正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半，但此时无法从电压表V上精确的读出额定电压．在上述实验过程中，电流表A的示数范围为0.20～0.22安．经思考后，他在电路中再连接一个电压表V2并按规范重新实验，发现电压表V的示数从2.0伏逐渐变大、电压表V₂的示数从4.0伏逐渐变小．
①上面文中“实验步骤正确，闭合开关前，移动变阻器的滑片”应该在阻值最大处．
②测定小灯泡电功率的原理是：P=UI．
③请写出小王将电压表V₂接在电路中的位置．滑动变阻器两端．
④请根据相关信息计算出小灯的额定功率．1.25W．

Answer 1

分析 ①连接电路时应将滑动变阻器阻值调至最大；
②测量小灯泡的电功率的实验原理是P=UI；
③根据串联电路的分压规律分析；
④根据电流表和电压表的量程和分度值读出电流、电压值，根据公式P=UI计算出电功率．

解答 解：①为了保护电路，连接电路时应将滑动变阻器阻值调至最大；
②测量出小灯泡的电压和电流，根据P=UI可以求出功率，故测量小灯泡的电功率的实验原理是P=UI；
③闭合开关前，滑动变阻器的阻值最大，闭合开关，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半，此时电路的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，根据U=IR可知，小灯泡两端的电压变大，故电压表V接在小灯泡的两端；根据串联电路的电压规律可知，小灯泡两端电压变大，滑动变阻器两端电压减小，故电压表V₂接在滑动变阻器两端；
④由图可知，电流表量程为0-0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A；电压表量程为0-3V，分度值为0.1V，示数为2.5V；
小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.5A=1.25W．
故答案为：①阻值最大处；②P=UI；③滑动变阻器两端；④1.25W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意“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”．