Question

小王同學(xué)在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，小燈標(biāo)有“0.3A”字樣，估計(jì)小燈的額定功率在1.2瓦以上．他正確連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵時(shí)，電壓表示數(shù)如圖（a）所示，電流表示數(shù)為0.2安，此時(shí)小燈發(fā)光較暗．接著他移動(dòng)變阻器的滑片直至小燈正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)如圖（b）所示．他繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片到端點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.32安，小燈比正常發(fā)光時(shí)要亮．請(qǐng)將下表填寫(xiě)完整，并計(jì)算出小燈的功率．

物理量序號(hào)	電壓（伏）	電流（安）	功率（瓦）	亮暗程度
1		0.2		較暗
2				正常
3		0.32		較亮

Answer 1

解：（1）U===4V，燈泡的額定電壓大于4V，
閉合電鍵時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A＜0.3A，實(shí)際電壓小于4V，所以如圖（a）電壓表使用0～3V量程，電壓表的示數(shù)為2V，
P′=U′I′=2V×0.2A=0.4W．
滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)最大值，電阻為20Ω，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U_滑=I′R=0.2A×20Ω=4V，
所以電源電壓為：U_總=U′+U_滑=2V+4V=6V．
（2）移動(dòng)變阻器的滑片直至小燈正常發(fā)光，燈泡的額定電壓大于4V，如圖（b）所示電壓表使用0～15V量程，每一個(gè)大格代表5V，每一個(gè)小格代表0.5V，額定電壓為4.5V，額定電流為0.3A，
P_額=U_額I_額=4.5V×0.3A=1.35W．
（3）繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片到端點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.32A，電流增大，電阻減小，滑片應(yīng)該滑到0Ω一端，只有燈泡接在電源兩端，此時(shí)燈泡兩端的電壓為6V，
P″=U″I″=6V×0.32A=1.92W．
故答案為：

物理量序號(hào)	電壓（伏）	電流（安）	功率（瓦）	亮暗程度
1	2	0.2	0.4	較暗
2	4.5	0.3	1.35	正常
3	6	0.32	1.92	較亮

分析：（1）知道燈泡的額定功率大約值和額定電流，根據(jù)U=求出額定電壓的大約值，可以判斷閉合電鍵時(shí)，如圖（a）電壓表使用的量程，讀出電壓表的示數(shù)，又知此時(shí)電流值，根據(jù)P=UI可以計(jì)算此時(shí)燈泡的實(shí)際功率．
（2）根據(jù)上面分析的額定電壓大約值，確定如圖（b）電壓表使用的量程，讀出額定電壓值，又知額定電流，根據(jù)P=UI可以計(jì)算燈泡的額定功率．
（3）根據(jù)（1）中當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑到最大阻值處，電阻為20Ω，電路的電流為0.2A，根據(jù)U=IR，求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為4V，燈泡兩端的電壓是2V，可以得到電源電壓為6V．
繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片到端點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.32A，電流增大，電阻減小，滑片應(yīng)該滑到0Ω一端，只有燈泡接在電源兩端，燈泡兩端的電壓等于電源電壓，又知此時(shí)電流值，根據(jù)P=UI可以計(jì)算此時(shí)燈泡的實(shí)際功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了燈泡的功率的計(jì)算和電壓表量程的選擇，其中通過(guò)計(jì)算，確定電壓表的量程是本題的關(guān)鍵．