Question

11．小紅同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有學生電源（電壓為2伏的整數倍，且在2～10伏在之間）、待測小燈、電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵及導線若干，其中待測小燈上只有所標“0.3A”（指小燈正常工作電流）字樣清晰可見．小紅先將待測小燈與其他器材串聯(lián)，再將電壓表并聯(lián)在電路中，然后選定某一電源電壓進行實驗．閉合電鍵后，變阻器滑片在從一端向另一端移動的過程中，電壓表的示數從2.0伏逐漸變小，電流表的示數從0.20安逐漸變大，但小燈始終無法正常發(fā)光．經過思考后，她重新選定電源電壓并連接電路進行實驗，當小燈正常發(fā)光時，觀察到電壓表的指針指在兩刻度線之間，如圖（a）所示．于是，她僅改變電路中電壓表連接的位置再次實驗，當小燈正常發(fā)光時，電壓表的示數如圖（b）所示．
①根據相關信息，計算說明小燈的額定電壓U_額．
②根據相關信息，計算小燈的額定電功率P_額．

Answer 1

分析 根據“當小燈正常發(fā)光時，觀察到電壓表的指針指在兩刻度線之間，如圖（a）所示．于是，她僅改變電路中電壓表連接的位置再次實驗，當小燈正常發(fā)光時，電壓表的示數如圖（b）所示”可判斷（a）（b）所示選用的電壓表的量程，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，得出電源電壓的范圍，根據電壓為2伏的整數倍，且在2～10伏在之間，求出電源電壓；
因燈的額定電壓大于4V，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出燈的額定電壓U_額，
根據P_額=UI求燈的額定功率．

解答 解：①她重新選定電源電壓并連接電路進行實驗，當小燈正常發(fā)光時，觀察到電壓表的指針指在兩刻度線之間，如圖（a）所示．于是，她僅改變電路中電壓表連接的位置再次實驗，當小燈正常發(fā)光時，電壓表的示數如圖（b）所示，說明（a）所示選用是電壓表的大量程（分度值為0.5V），示數可能在6V-6.5V；（b）所示選用電壓表的小量程（分度值為0.1V），示數為1.7V；
根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓在6V+1.7V-6.5V+1.7V，因電壓為2伏的整數倍，且在2～10伏在之間，故電源電壓為8V；
因燈的額定電壓大于4V，
②故燈的額定電壓只能為U_額=8V-1.7V=6.3V，
燈的額定功率 P_額=UI=6.3V×0.3A=1.89W．
故答案為：①6.3V；②1.89W．

點評 本題測定小燈泡的電功率，考查靈活運用所學知識分析解決問題及推理能力，難度大，根據電壓表指針的位置確定選用的量程是關鍵．