Question

【題目】某同學(xué)在做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，器材齊全、完好，電源由幾節(jié)干電池組成（電壓為1.5 V的整數(shù)倍且保持不變），待測(cè)小燈泡標(biāo)有“0.2 A”字樣，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20 Ω 2 A”字樣。

（1）他按圖甲連接電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，觀察到電表的示數(shù)分別為1.3 V和0.16 A，繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)均不發(fā)生變化，則其原因是__________________________________________，電源的電壓為_______V。

（2）經(jīng)過(guò)思考，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)操作中的不當(dāng)之處，重新正確連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為_____A時(shí)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑片的位置恰好在變阻器中點(diǎn)上，則小燈泡的額定功率為_____W。

（3）該同學(xué)在移動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則與其正常發(fā)光的亮度相比，此時(shí)小燈泡的亮度情況是_______。

Answer 1

【答案】將變阻器的下面兩個(gè)接線柱連入了電路4.50.20.5更亮些

【解析】

（1）根據(jù)題意知道，閉合電鍵，電壓表示數(shù)是UV =1.3V，電流表示數(shù)是I=0.16A，當(dāng)移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，若發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)均不發(fā)生變化，則說(shuō)明變阻器失去了變阻作用，又因?yàn)殡妷罕硎緮?shù)小于一節(jié)干電池的電壓，故變阻器接入電路中電阻應(yīng)不是0，所以其原因應(yīng)是：將變阻器的下面兩個(gè)接線柱連入了電路；即滑動(dòng)變阻器接入電路電阻是R滑 =20Ω，由歐姆定律知道，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是：U滑 =IR滑 =0.16A×20Ω=3.2V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，電源電壓是：U=U滑 +UV =3.2V+1.3V=4.5V。

（2）因?yàn)榇郎y(cè)小燈泡標(biāo)有“0.2 A”字樣，所以，當(dāng)電流表示數(shù)是I=0.2A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，且此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值是：R'滑 =R滑/2 =10Ω，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是：U'滑 =IR'滑 =0.2A×10Ω=2V，小燈泡兩端的電壓是：U燈 =U-U'滑=4.5V-2V=2.5V，所以，燈泡的額定功率是：P=IU燈 =0.2A×2.5V=0.5W；

（3）由電路圖知道，電壓表測(cè)量的是燈泡的電壓，所以當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，由于電壓表選用的是大量程，所以示數(shù)是3V，由（2）知道燈泡的額定電壓是U燈= 2.5V，即此時(shí)大于額定電壓，由P=U2/R知道，燈泡實(shí)際功率大于額定功率，所以相對(duì)于燈泡正常發(fā)光此時(shí)燈泡會(huì)亮些。