Question

【题目】现有器材：电源（电压有2、4、6、8、10和12伏六档）、电流表、电压表和电键各两个，滑动变阻器（标有“20欧 2安”字样）、待测小灯泡（标有“2.2伏”字样）和待测电阻Rx各一个，以及导线若干、小华要做“用电流表、电压表测电阻”实验，小红同时要做“测定小灯泡的电功率”实验，但由于变阻器只有一个，两位同学讨论后，设计实验方案并分配器材，然后使用各自分得的器材进行实验，实验中，小华发现电路中电流表的最小示数为0.2安；小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3安

（1）根据小华实验的相关信息

（a）画出小华实验的电路图；

（___）

（b）电流最小时测得的电阻值Rx为_____欧

（2）根据小红实验的相关信息

（a）计算小灯泡的额定功率P额＝_____

（b）计算说明实验中小红选择的电源电压档位_____

Answer 1

【答案】（1）（a）； （b）10； （2）（a）0.66W； （b）4V、6V、8V

【解析】

（1）（a）根据已知条件和灯的额定电压为2.2V，因小红观察到小灯正常发光时可确定小红实验中有变阻器，而小华实验中没有滑动变阻器，据此画出电路图；（b）在上面的电路中，当电源电压最小时，电流表示数最小，由欧姆定律求电阻大小；（2）（a）根据已知条件，由P＝UI求灯的额定功率；（b）小红实验中，根据灯正常发光可确定电源电压大于多少；当变阻器的最大电阻连入电路中时，根据串联电路电压的规律和欧姆定律可求出电源电压最大值，从而得出小红实验中选择的电源电压档位。

（1）（a）小华做测电阻的实验，小红做测小灯泡功率实验，但由于只有一个滑动变阻器，实验中，因待测小灯上标有2.2V字样，表示灯的额定电压为2.2V，小红观察到小灯正常发光时，电压应该为2.2V，而电源电压为2V，4V，6V，8V，10V，12V六档，故小红实验中需要有滑动变器来调节灯泡两端的电压为2.2V；所以小华实验中没有滑动变阻器，故小华实验的电路图如下所示：

（b）在上面的电路中，当电源电压最小为2V时，电流表示数最小为0.2A，由欧姆定律，电阻： Rx＝＝＝10Ω；（2）（a）小红观察到小灯正常发光时，电流表的示数为0.3安，灯的额定功率： P＝ULIL＝2.2V×0.3A＝0.66W；（b）因小红实验中，灯正常发光，故U≥2.2V﹣﹣﹣﹣﹣①

小红实验中，灯与变阻器串联，当变阻器的最大电阻连入电路中时，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压最大值： U＝UL+IL×R滑大＝2.2V+0.3A×20Ω＝8.2V﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②得：小红实验中选择的电源电压档位为4V、6V、8V。