Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，所用器材包括電源（電壓為2伏的整數(shù)倍）、小燈泡（標(biāo)有0.3A字樣）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵以及若干導(dǎo)線。正確連接電路后，當(dāng)滑片P在某一端時(shí)，閉合電鍵S，觀察到電壓表示數(shù)為2伏，電流表示數(shù)為0.2安；當(dāng)滑片P從某一端向另一端移動(dòng)約距離時(shí)，觀察到電壓表示數(shù)為2.8伏，電流表示數(shù)為0.24安；繼續(xù)移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓表示數(shù)如圖所示。

（1）實(shí)驗(yàn)過程中用到的電源電壓U____和滑動(dòng)變阻器的最大阻值__________。（需寫出計(jì)算過程）

（2）為了能精準(zhǔn)測(cè)得小燈正常發(fā)光時(shí)電功率，小組討論后設(shè)計(jì)了如下方案：

將電壓表V并在小燈泡兩端，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)為3伏；保持滑片P位置不變，斷開電鍵，將電壓表V并在滑動(dòng)變阻器兩端；繼續(xù)移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)，讀出電壓表示數(shù)。老師看了該方案后，建議做進(jìn)一步完善。請(qǐng)你幫助他們補(bǔ)充完整：__________。

Answer 1

【答案】 6V 20Ω 見解析

【解析】解：（1）正確連接電路后，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈的兩端，為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，變阻器最大電阻連入電路中，故閉合電鍵S，觀察到電壓表示數(shù)為2伏，電流表示數(shù)為0.2安；根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，電源電壓：U＝U1+I1R滑＝2V+0.2A×R滑，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，當(dāng)滑片P從某一端（最大電阻值的一端）向另一端移動(dòng)約距離時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為R滑，觀察到電壓表示數(shù)為2.8伏，電流表示數(shù)為0.24安；

根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，電源電壓：U＝U2+I2×R滑＝2.8V+0.24A×R滑﹣﹣﹣②，

由①②得：2V+0.2A×R滑＝2.8V+0.24A×R滑；R滑＝20Ω，電源電壓：U＝2V+0.2A×20Ω＝6V

（2）燈正常發(fā)光時(shí)，電壓表選用大量程，分度值為0.5V，燈的額定電壓為3.5V，

斷開開關(guān)，將電壓表0﹣3V并聯(lián)在變阻器的兩端，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí)，燈正常發(fā)光，讀出電壓表的示數(shù)UV，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的額定電壓為6V﹣UV，則燈的額定功率為：P＝ULIL＝（6V﹣UV）0.3A。