Question

2．小華做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電源兩個(gè)（電壓分別為4伏、6伏）、待測(cè)小燈（標(biāo)有“2.5V”字樣）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器（標(biāo)有“10Ω 2A”字樣）、電鍵及導(dǎo)線(xiàn)若干．實(shí)驗(yàn)中，他連接電路后，移動(dòng)滑片使變阻器連入電路的電阻最大，閉合電鍵時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光很亮，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖（a）、（b）所示．

①小華連接的電路中電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端（選填“小燈”、“滑動(dòng)變阻器”），他選用電源的電壓為6伏．
②小華僅更換了電源，閉合電鍵前使變阻器連入電路的電阻最大．閉合電鍵后，他移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變�。�
（a）小華應(yīng)移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)為1.5伏時(shí)，小燈正常發(fā)光．
（b）若此時(shí)電流表的示數(shù)為0.3安，則小燈的額定功率為0.75瓦，變阻器連入電路的阻值為5歐．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)閉合電鍵后，由于小燈發(fā)光很亮，說(shuō)明燈泡兩端的電壓也大于2.5V，由圖b可知電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)即可判斷電源電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的實(shí)際電壓，由此即可判斷此時(shí)電壓表測(cè)量的對(duì)象；
（2）由于閉合電鍵后，他移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變�。�由于此可知電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；
由于小燈標(biāo)有“2.5V”字樣，則正常工作時(shí)燈泡兩端的電壓為2.5V，則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時(shí)電壓表的示數(shù)即可．
利用P=UI即可求出小燈的額定功率，利用R=$\frac{U}{I}$即可求出變阻器連入電路的阻值．

解答 解：（1）閉合電鍵前，變阻器連入電路的電阻最大，閉合電鍵時(shí)，由圖b可知電流表的示數(shù)為0.32A，則變阻器兩端的電壓為：U_滑=IR_滑=0.32A×10Ω=3.2V；
由于小燈發(fā)光很亮，說(shuō)明燈泡兩端的電壓大于2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓應(yīng)大于5.7V，所以他選用電源的電壓為6V；
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，此時(shí)燈泡兩端的實(shí)際電壓為U_L=U-U_滑=6V-3.2V=2.8V；
由a圖可知此時(shí)電壓表示數(shù)超過(guò)量程3V，說(shuō)明電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；
（2）小華僅更換了電源，則由題意可知，此時(shí)電源電壓為4V，電壓表仍然并聯(lián)在變阻器的兩端；
由于小燈標(biāo)有“2.5V”字樣，則正常工作時(shí)燈泡兩端的電壓為2.5V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：U_滑′=U′-U_L=4V-2.5V=1.5V；即電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，小燈正常發(fā)光．
小燈的額定功率：P_L=U_LI=2.5V×0.3A=0.75W；
由I=$\frac{U}{R}$可得變阻器連入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω．
故答案為：
①滑動(dòng)變阻器；6；
②（a）1.5；（b）0.75；5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表讀數(shù)、串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和功率公式的應(yīng)用；熟練掌握并靈活應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)；關(guān)鍵是知道燈泡發(fā)光很亮表示燈泡兩端的電壓高于燈泡的額定電壓．