Question

12．在“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)要求提供了兩套器材，其中電源電壓都為1.5V的整數(shù)倍，滑動變阻器分別標(biāo)有“20Ω 2A”“10Ω  2A”字樣，小燈分別標(biāo)有“2.5V”、“3.8V”字樣，所有器材勻完好．小強(qiáng)和小明各選一套器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．他們正確串聯(lián)電路，把電壓表并聯(lián)在電路中，實(shí)驗(yàn)步驟正確．閉合電鍵后，兩壓表的示數(shù)如圖所示，此時電壓表示數(shù)均為0.2安，他們在滑動滑片P時，小強(qiáng)發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)不變，小明發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)逐漸變�。�他們重新正確連接電路，且實(shí)驗(yàn)步驟正確．移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)小燈正常發(fā)光時，小強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的電流表、電壓表指針與剛閉合電鍵時相比正好偏轉(zhuǎn)了3小格，5小格．
①據(jù)題中的信息可判斷：小強(qiáng)所用的電壓值為6伏；
②小明同學(xué)選用的滑動變阻器標(biāo)有“10Ω 2A”字樣；
③求：小強(qiáng)同學(xué)所測小燈的額定功率．0.65W（本小題需寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 先根據(jù)兩燈泡的額定電壓和電壓表指針的位置確定電壓表的量程，并讀出示數(shù)；然后根據(jù)滑動變阻器接入電路的阻值以及歐姆定律計(jì)算滑動變阻器兩端電壓；再根據(jù)小強(qiáng)正確連接電路，并使燈泡正常發(fā)光，結(jié)合電壓表、電流表指針的偏轉(zhuǎn)計(jì)算出電路中的電流以及燈泡兩端電壓的變化量，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和燈泡的額定電壓確定小強(qiáng)選擇的燈泡，結(jié)合電源電壓為1.5V的整數(shù)倍得出小強(qiáng)選擇的電源電壓，以及小強(qiáng)和小明選擇滑動變阻器的型號；最后根據(jù)P=UI求出小強(qiáng)所測燈泡的額定功率．

解答 解：（1）因?yàn)閮蔁襞莸念~定電壓分別為2.5V和3.8V，因此根據(jù)圖示電壓表指針的位置可知，電壓表的量程均為0～3V，分度值都為0.1V，示數(shù)分別為1.2V和2V；
閉合電鍵后，電流表示數(shù)均為0.2安，因此此時電路電流都為0.2A，滑動變阻器接入電路的阻值都為最大值；
由I=$\frac{U}{R}$可知，此時滑動變阻器兩端電壓分別為：U₁=IR₁=0.2A×20Ω=4V；U₂=0.2A×10Ω=2V；
連接電路正確后，移動滑動變阻器的滑片，使小燈正常發(fā)光時，此時滑動變阻器接入電路的阻值將減小，而小強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的電流表、電壓表的指針與剛閉合電鍵時相比正好分別偏轉(zhuǎn)了3小格、5小格，因此此時電路電流為0.2A+3×0.02A=0.26A；燈泡兩端電壓增加量為△U=5×0.1V=0.5V；由于電壓表示數(shù)剛好等于燈泡的額定電壓，因此然后結(jié)合電壓表示數(shù)可知，小強(qiáng)選擇的燈泡為額定電壓為2.5V的燈泡；再結(jié)合U₁、U₂可知，小強(qiáng)選擇的電源為2V+4V=6V；
（2）根據(jù)上述分析可知，小強(qiáng)選擇的滑動變阻器為“20Ω  2A”，小明選擇的滑動變阻器為“10Ω  2A”；
（3）根據(jù)上述分析可知，小強(qiáng)同學(xué)所測的小燈的額定功率：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
故答案為：（1）6；（2）10Ω  2A；（3）0.65W．

點(diǎn)評 本題考查了伏安法測小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，涉及滑動變阻器的使用和選擇、電功率的計(jì)算、串聯(lián)電路電壓的規(guī)律；關(guān)鍵是會綜合利用滑動變阻器接入電路的電阻和電源的電壓以及小燈泡的額定電壓計(jì)算滑動變阻器的選擇和電源的選擇，綜合性較強(qiáng)、難度較大．