Question

【題目】兩組同學想研究“燈泡亮度改變時電功率的變化情況”，提供的器材有：兩個實驗室用小燈泡，甲組的燈泡上標有“1.5V”，乙組燈泡字跡模糊，兩種規格的滑動變阻器（“15Ω 1A”、“25Ω 1A”），電源（電壓相等且保持不變）、電流表和電壓表、開關、導線若干。兩組同學連接好電路后，調節滑片過程中電表示數和燈的亮度都發生變化，當滑動變阻器滑片位置都恰好在中點時，電壓表示數均為1.5V，電流表示數也相同（如圖a所示），此時甲組的燈泡比乙組的暗。

（1）電流表讀數為______A；

（2）請在圖b中將乙組同學設計的電路圖補充完整_________；

（3）電源電壓為_______V；

（4）乙組同學所測燈泡的電功率為_________W。

Answer 1

【答案】 0.2 4 0.5

【解析】

（1）圖中電流表使用的是0-0.6量程，分度值為0.02A，指針對應刻度為0.2A，故電流表讀數為0.2A；（2）由題意知兩組同學連接好電路后，調節滑片過程中電表示數和燈的亮度都發生變化，當滑動變阻器滑片位置都恰好在中點時，電壓表示數均為1.5V，電流表示數也相同，由電流表示數相同甲組的燈泡比乙組的暗，即甲組燈泡兩端電壓小于乙組燈泡兩端電壓，故可得乙組同學滑動變阻器分擔的電壓較小，而兩滑動變阻器的滑片均在中間，故乙組同學使用的滑動變阻器規格為“15Ω 1A”，甲組同學使用的滑動變阻器規格為“25Ω 1A”， 而甲組的燈泡上標有“1.5V”，故乙組電路中電壓表接在滑動變阻器兩端，乙組同學電路圖補充如圖：。根據題意，甲組電壓表接在燈泡兩端，燈泡兩端電壓為1.5V，此時電路中的電流為0.2A，此時滑動變阻器兩端電壓為U甲滑=IR=0.2A×12.5Ω=2.5V，可得電源電壓U=U燈+U甲滑=1.5V+2.5V=4V；乙組滑動變阻器兩端電壓為1.5V，則燈泡兩端電壓為2.5V，故此時乙組同學所測燈泡的電功率P=U乙燈I=2.5V×0.2A=0.5W。