Question

【題目】現(xiàn)有器材：電源（電壓有2、4、6、8、10和12伏六檔）、電流表、電壓表和電鍵各兩個(gè)，滑動(dòng)變阻器（標(biāo)有“20歐 2安”字樣）、待測(cè)小燈泡（標(biāo)有“2.2伏”字樣）和待測(cè)電阻Rx各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干、小華要做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)，小紅同時(shí)要做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，但由于變阻器只有一個(gè)，兩位同學(xué)討論后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并分配器材，然后使用各自分得的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，小華發(fā)現(xiàn)電路中電流表的最小示數(shù)為0.2安；小紅觀察到當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為0.3安

（1）根據(jù)小華實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息

（a）畫(huà)出小華實(shí)驗(yàn)的電路圖；

（___）

（b）電流最小時(shí)測(cè)得的電阻值Rx為_____歐

（2）根據(jù)小紅實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息

（a）計(jì)算小燈泡的額定功率P額＝_____

（b）計(jì)算說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中小紅選擇的電源電壓檔位_____

Answer 1

【答案】（1）（a）； （b）10； （2）（a）0.66W； （b）4V、6V、8V

【解析】

（1）（a）根據(jù)已知條件和燈的額定電壓為2.2V，因小紅觀察到小燈正常發(fā)光時(shí)可確定小紅實(shí)驗(yàn)中有變阻器，而小華實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有滑動(dòng)變阻器，據(jù)此畫(huà)出電路圖；（b）在上面的電路中，當(dāng)電源電壓最小時(shí)，電流表示數(shù)最小，由歐姆定律求電阻大��；（2）（a）根據(jù)已知條件，由P＝UI求燈的額定功率；（b）小紅實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)燈正常發(fā)光可確定電源電壓大于多少；當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律可求出電源電壓最大值，從而得出小紅實(shí)驗(yàn)中選擇的電源電壓檔位。

（1）（a）小華做測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，小紅做測(cè)小燈泡功率實(shí)驗(yàn)，但由于只有一個(gè)滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)中，因待測(cè)小燈上標(biāo)有2.2V字樣，表示燈的額定電壓為2.2V，小紅觀察到小燈正常發(fā)光時(shí)，電壓應(yīng)該為2.2V，而電源電壓為2V，4V，6V，8V，10V，12V六檔，故小紅實(shí)驗(yàn)中需要有滑動(dòng)變器來(lái)調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓為2.2V；所以小華實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有滑動(dòng)變阻器，故小華實(shí)驗(yàn)的電路圖如下所示：

（b）在上面的電路中，當(dāng)電源電壓最小為2V時(shí)，電流表示數(shù)最小為0.2A，由歐姆定律，電阻： Rx＝＝＝10Ω；（2）（a）小紅觀察到小燈正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3安，燈的額定功率： P＝ULIL＝2.2V×0.3A＝0.66W；（b）因小紅實(shí)驗(yàn)中，燈正常發(fā)光，故U≥2.2V﹣﹣﹣﹣﹣①

小紅實(shí)驗(yàn)中，燈與變阻器串聯(lián)，當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時(shí)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓最大值： U＝UL+IL×R滑大＝2.2V+0.3A×20Ω＝8.2V﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②得：小紅實(shí)驗(yàn)中選擇的電源電壓檔位為4V、6V、8V。