Question

16．在“測定小燈泡的電功率”實驗中，按實驗要求提供了兩套器材，其中電源電壓都為1.5V的整數倍，滑動變阻器分別標有“20Ω  2A”、“10Ω  2A”字樣，小燈分別標有“2.5V”、“3.8V”字樣，所有器材均完好．小強和小明各選一套器材進行實驗，他們正確串聯電路，把電壓表并聯在電路中，實驗步驟正確．閉合電鍵后，兩電壓表的示數如圖所示，此時電流表示數均為0.2安，他們在移動滑片P時，小強發(fā)現電壓表的示數不變，小明發(fā)現電壓表的示數逐漸變�。�他們重新正確連接電路，且實驗步驟正確，移動滑動變阻器的滑片，當小燈正常發(fā)光時，小強實驗的電流表、電壓表的指針與剛閉合電鍵時相比正好分別偏轉了3小格、5小格．

①據題中的信息可判斷：小強所用電源的電壓值為6伏；
②小明同學選用的滑動變阻器標有“10Ω 2A”字樣；
③求：小強同學所測小燈的額定功率．0.65W（本小題需寫出計算過程）．

Answer 1

分析 先根據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；然后根據滑動變阻器接入電路的阻值以及歐姆定律計算滑動變阻器兩端電壓；再根據小強正確連接電路，并使燈泡正常發(fā)光，結合電壓表、電流表指針的偏轉計算出電路中的電流以及燈泡兩端電壓的變化量，根據串聯電路電壓的規(guī)律和燈泡的額定電壓確定小強選擇的燈泡，結合電源電壓為1.5V的整數倍得出小強選擇的電源電壓，以及小強和小明選擇滑動變阻器的型號；最后根據P=UI求出小強所測燈泡的額定功率．

解答 解：（1）因為兩燈泡的額定電壓分別為2.5V和3.8V，因此根據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，示數分別為1.2V和2V；
閉合電鍵后，電流表示數均為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，由小強實驗的電流表、電壓表的變化情況，以及電源的特點，再結合U₁、U₂可知，小強選擇的電源為2V+4V=6V；
（2）根據上述分析可知，小強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）根據上述分析可知，小強同學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．

點評 本題考查了伏安法測小燈泡電功率的實驗，涉及滑動變阻器的使用和選擇、電功率的計算、串聯電路電壓的規(guī)律；關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算滑動變阻器的選擇和電源的選擇，綜合性較強、難度較大．