Question

8．甲、乙同學(xué)分別做“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)用到的器材包括：電源電壓3伏和6伏各一個(gè)，標(biāo)有“5Ω   2A”和“20Ω   2A”字樣的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)．標(biāo)有“2.2V”和“3.8V”字樣的待測(cè)小燈各一個(gè)，以及電流表、電壓表．電鍵和導(dǎo)線，他們各自選取-個(gè)變阻器、小燈、電源及其它器材連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．閉合電鍵后，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器的滑片，小燈均不能正常發(fā)光．討論后．兩位同學(xué)決定互換電源．并重新連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)．滑片的位置都在中點(diǎn)附近，且電壓表示數(shù)相同．其中-個(gè)電流表示數(shù)為0.22A．
①請(qǐng)畫出甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
②小燈正常發(fā)光時(shí)，甲同學(xué)所用的電源電壓為6伏，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 2A”
③乙同學(xué)選用小燈泡的額定功率為0.704W（通過(guò)計(jì)算說(shuō)明）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)測(cè)定小燈泡的原理畫出小燈泡的電路圖；
（2）互換電源前無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器燈都不能正常發(fā)光，互換后燈泡能正常發(fā)光說(shuō)明開(kāi)始時(shí)甲用的額定電壓大而電源電壓小的選出甲的電源電壓和電源，根據(jù)當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)．滑片的位置都在中點(diǎn)附近，且電壓表示數(shù)相同．其中-個(gè)電流表示數(shù)為0.22A判斷出滑動(dòng)變阻器的規(guī)格．
（3）根據(jù)（2）中選出的電源電壓和小燈泡的規(guī)格，根據(jù)P=UI計(jì)算出乙小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)互換電源前無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器燈都不能正常發(fā)光，互換后燈泡能正常發(fā)光說(shuō)明開(kāi)始時(shí)甲用的額定電壓大而電源電壓小的，故甲選用的是額定電壓是3.8V的小燈泡和3V的電源電壓，乙選用的是額定電壓為2.2V的燈泡和6V的電源，再根據(jù)當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)，滑片的位置都在中點(diǎn)附近，且電壓表示數(shù)相同，應(yīng)該都是2.2V，說(shuō)明甲的電路中電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，乙電路中電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端，據(jù)此畫出甲的電路圖，電路圖如下；

（2）根據(jù)（1）中的分析知，電壓表的示數(shù)為2.2V，若甲電路中的電流表是0.22A，則根據(jù)R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω，又因?yàn)樾�燈正常發(fā)光時(shí)．滑片的位置都在中點(diǎn)附近，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，所以甲選用“20Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器，則乙選用的是“5Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器；
（3）根據(jù)（1）和（2）中判斷的乙燈泡的規(guī)格和滑動(dòng)變阻器的規(guī)格，因?yàn)閁_乙=2.2V所以U_滑=U-U_乙=3V-2.2V=0.8V，R_滑=$\frac{1}{2}$R=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω，I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{0.8V}{2.5Ω}$=0.32A，P_乙=U_乙I=2.2V×0.32A=0.704W．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；
（2）6；“20Ω  2A”；（3）0.704W．

點(diǎn)評(píng) 此題考察了電路圖的設(shè)計(jì)、電源電壓、滑動(dòng)變阻器的選擇以及電功率的計(jì)算，是一道綜合性的實(shí)驗(yàn)題，有一定的難度．