Question

【題目】小李和小王同學(xué)各自進行“測定小燈泡電功率”的實驗，實驗中使用的小燈規(guī)格相同，均標(biāo)有“2.5V”字樣，額定功率為1W﹣1.5W之間，電源由若干節(jié)新干電池組成，其它器材均相同．

小王連接電路，閉合電鍵，移動變阻器的滑片，電流表示數(shù)變化范圍為0.06A～0.2A、電壓表示數(shù)變化范圍為0～1.2V．小燈泡終無法正常發(fā)光．

小李正確連接電路，閉合電鍵S后，移動滑片，發(fā)現(xiàn)當(dāng)變阻器的滑片恰好在中點上，小燈泡正常發(fā)光．

（1）測定小燈泡的額定功率需要測量和記錄的物理量是 ，判定該小燈泡正常發(fā)光的方法是 ．

（2）小王原來實驗中存在的問題有 ．

（3）小燈的額定功率為 瓦，電源電壓為 伏．

Answer 1

【答案】（1）額定電壓和額定電流；觀察到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V，小燈泡正常發(fā)光；

（2）電源電壓太小，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；

（3）1.25；7.5．

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)功率公式P=UI，要測量燈泡的額定電功率，需測量燈泡的額定電壓及電流；

當(dāng)燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，燈泡就正常發(fā)光；

（2）小燈泡能發(fā)光，電壓表、電流表均有示數(shù)，說明電路無故障；

無論怎么移動滑動變阻器，小燈泡均不能正常發(fā)光，說明小燈泡兩端的電壓無法達到額定電壓，電源電壓太��；

分析電壓表示數(shù)可知，電壓表示數(shù)最小值為0，說明此時電壓表并聯(lián)部分電阻為0，小燈泡電阻不為0，滑動變阻器移動滑片可以使滑動變阻器接入電路的電阻為0，說明電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；

（3）小王連接的電路，滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，根據(jù)串分壓可知，此時滑動變阻器兩端的電壓最大，由電壓表示數(shù)變化范圍可知，此時滑動變阻器兩端的電壓為1.2V，電路中總電阻最大，電流中最小，由電流表示數(shù)變化范圍可知，此時電流為0.06A，

則滑動變阻器最大阻值R1===20Ω，

I額=，小燈泡額定電壓為2.5V，額定功率在1W～1.5W之間，

≤I額≤，

解得：0.4A≤I額≤0.6A，

當(dāng)變阻器的滑片恰好在中點上，小燈正常發(fā)光，此時滑動變阻器接入電路的阻值為R2===10Ω，

滑動變阻器兩端的電壓U2=I額R2，數(shù)據(jù)代入得，0.4A×10Ω≤U2≤0.6A×10Ω，解得4V≤U2≤6V，

電源電壓U=U2+U額，數(shù)據(jù)代入得，4V+2.5V≤U≤6V+2.5V，解得6.5V≤U≤8.5V，

電源由若干節(jié)新干電池組成，每節(jié)干電池電壓1.5V，所以應(yīng)該由5節(jié)干電池組成，電源電壓7.5V；

小燈泡兩端的電壓U2=U﹣U額=7.5V﹣2.5V=5V，電路中電流I額===0.5A，

小燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.5A=1.25W．

故答案為：（1）額定電壓和額定電流；觀察到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V，小燈泡正常發(fā)光；

（2）電源電壓太小，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；

（3）1.25；7.5．