Question

【題目】小佳同學(xué)在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)器材完好，電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍，小燈標(biāo)有“2.5V”字樣，兩個(gè)滑動(dòng)變阻器分別標(biāo)有“10Ω 2A”、“20Ω 2A”字樣．小佳同學(xué)正確連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵時(shí)，小燈亮度較暗，電流表、電壓表的示數(shù)如圖（a）、（b）所示．

①閉合電鍵時(shí)，電壓表的示數(shù)為______伏，理由是______．

②請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷電源電壓及實(shí)驗(yàn)中所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格．_______

③他移動(dòng)滑片繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖（c）所示，估計(jì)小燈的額定功率在0.6~0.9瓦之間，求小燈的額定功率．________（請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

【答案】1.7伏 閉合電鍵時(shí)，小燈亮度較暗，U燈＜2.5伏 20Ω 2A 0.75瓦

【解析】

①測(cè)小燈泡的電功率時(shí)電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，電流表測(cè)電路中是電流，

由題知，小佳同學(xué)正確連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟正確，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程，分度值0.1V，由圖b知，電壓表的示數(shù)為1.7V；理由：根據(jù)小燈泡的額定電壓2.5V,電壓表選擇0-3V量程．小燈泡較暗，電壓表的示數(shù)達(dá)不到其額定電壓小于2.5V,所以燈才暗．

②閉合電鍵時(shí)，小燈亮度較暗，此時(shí)變阻器連入阻值為其最大值，由圖a知，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示數(shù)為0.14A；

若使用最大阻值為10Ω的變阻器，由歐姆定律可得，此時(shí)變阻器兩端電壓U滑=IR滑=0.14A×10Ω=1.4V，則電源電壓U=UL+U滑=1.7V+1.4V=3.1V，而電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍，所以電源電壓為3.1V不合題意，故不是使用“10Ω 2A”而是“20Ω 2A”的變阻器；

使用最大阻值為20Ω變阻器，由歐姆定律可得，此時(shí)變阻器兩端電壓U滑=IR滑=0.14A×20Ω=2.8V，則電源電壓U=UL+U滑=1.7V+2.8V=4.5V，故“20Ω 2A”的變阻器；符合題意；

③當(dāng)燈泡兩端電壓等于其額定電壓2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由圖c知，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.3A，所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．