Question

小华和小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为6伏）、电压表、电流表、滑动变阻器两个（甲标有“20Ω  2A”、乙标有“50Ω  2A”字样）、电键及导线若干，已知两个小灯的额定电压分别为2.5伏和3.5伏．小华和小明各自选取一个变阻器、小灯及其它器材连接电路，闭合电键后，移动变阻器的滑片，直至两个电路中电压表的示数均为3.5伏时，发现两小灯均已正常发光．这时，小华电路中变阻器的滑片在中点位置附近、电流表的示数如图所示；小明对比后发现电路中小灯的亮度比小华选用的小灯暗．两位同学交流后，发现其中一位同学的电路连接有误．小明将此时电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.05瓦．
①实验中电路连接有误的是______（选填“小华”或“小明”）．
②小华同学选用的变阻器为______（选填“甲”或“乙”），所测小灯的额定功率为______瓦．
③求小明同学所测小灯的额定功率．______（需写出计算过程）

Answer 1

【答案】分析：①根据两灯泡都能正常发光，小明的灯泡发光较暗判断小明与小华实验所用灯泡的规格，
然后根据测功率电路的正确连接方法判断哪个同学电路连接错误；
②根据灯泡的额定电压、电源电压、由串联电路特点及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，
根据题意判断小华所选滑动变阻器的规格；确定电流表最小分度值，读出电流表示数，由P=UI求出灯泡的额定功率；
③根据题意求出灯泡正常发光时流过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡的额定功率．
解答：解：①小明对比后发现电路中小灯的亮度比小华选用的小灯暗，则小明用的是额定电压为2.5V的灯泡，
小华所用灯泡额定电压是3.5V；伏安法测灯泡额定功率时，电压表应并联在被测灯泡两端，
测灯泡两端电压，由题意知，两个电压表的示数均为3.5伏，而灯泡都能正常发光，因此实验时，
小明电压表测滑动变阻器两端电压，电压表没有并联在灯泡两端，故小明实验电路连接连接有错误；
故答案为：小明．
②在小华的实验中，灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为灯泡的额定电压U_L=3.5V，
由串联电路的特点知，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V-3.5V=2.5V；由图知，
电流表的示数I=0.24A，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑==≈10.4Ω，
因为滑动变阻器滑片在滑动变阻器的中点位置附近，所以小华所用滑动变阻器是甲“20Ω  2A”；
灯泡的额定功率P=UI=3.5V×0.24A=0.84W；
故答案为：甲；0.84．
③由题意及以上分析知，小明所用灯泡额定电压U_L2=2.5V，
灯泡正常发光时流过灯泡的电流I₂===0.3A；
灯泡的额定功率P₂=U_L2I₂=2.5V×0.3A=0.75W；
故答案为：0.75．
点评：本题考查了判断实验电路的连接情况、判断实验所使用的滑动变阻器规格、求灯泡的额定功率，判断小明与小华所用灯泡额定电压是本题的难点，也是解本题的关键．