Question

【题目】小红、小华两位同学做“用电流表、电压表测电阻”和“测定小灯泡的电功率”的实验。现有如下器材：电压为3伏、6伏的电源各一个，标有“10Ω 1A”、“20Ω 2A”字样的滑动变阻器各一个，标有“2.5V” 字样的小灯泡，待测电阻及其它所需器材。他们各自选择不同电源、不同变阻器后，正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，将电流表的示数记录在各自表格的序号1中。接着各自移动变阻器的滑片，两位同学发现电流表示数都为0.24安时，其中一位同学所做实验的小灯泡恰好正常发光。他们继续完成实验， 并记录了相应的实验数据。表一、表二分别是他们的部分数据，其中一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时记录了实验序号3的数据。

表一 小红

实验序号	电压U（伏）	电流I（安）
1		0.22
2		0.24
3	3.0	0.26

表二 小华

实验序号	电压U（伏）	电流I（安）
1		0.14
2	2.5	0.24
3		0.28

(1)实验“测定小灯泡的电功率”是哪位同学所做_____？求出小灯泡的额定功率。_____

(2)小红同学实验时所选电源电压为多少伏？简述理由。_____

(3)请将表一、表二填写完整。_____

Answer 1

【答案】小红 0.6瓦 6伏 1.6；2.5；1.6；3.0

【解析】

根据“用电流表、电压表测电阻”实验中的电阻是定值，“测定小灯泡的电功率”实验中的电阻是变化的，根据表格一刚闭合开关时电路中电流的数据判断电阻值的变化特点即可得出额定功率；根据电源与变阻器组合使用时测量的电阻不同利用假设法判断电源电压；根据串联电路的特点和欧姆定律分别求出表一、表二中的电压表示数。根据一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时电压表示数是电源电压，判断得出表二中的第三次测量中电压表示数。

(1)[1][2] 根据表一数据可知：第三次测量中，电阻为：

由于电源电压为3V和6V，滑动变阻器是“10Ω 1A”和“20Ω 2A”的，则当小红若是使用电源电压为3V，滑动变阻器是“10Ω 1A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为：

若是使用电源电压为3V，滑动变阻器是“20Ω 2A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为：

当小红若是使用电源电压为6V，滑动变阻器是“10Ω 1A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为：

若是使用电源电压为6V，滑动变阻器是“20Ω 2A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为：

由此可知：小红的实验中用电器的电阻值，与最后一次的电阻值都相差比较大，所以，小红做的实验是“测定小灯泡的电功率”；所以，电流表示数为0.24A时，小灯泡恰好正常发光；则：

(2) 由上分析可知：小红使用器材不是3V的电源“20Ω 2A”的滑动变阻器；由于灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以刚闭合开关时灯泡的电阻是比较小的，则小红使用器材不是6V的电源和“10Ω 1A”的滑动变阻器，而是6V的电源和“20Ω 2A”或3V的电源和“10Ω 1A”的滑动变阻器；若小红使用器材是3V的电源和“10Ω 1A”的滑动变阻器，则小华使用器材是6V的电源和“20Ω 2A”的滑动变阻器，则小华刚闭合开关时待测电阻的阻值应为:

表二中第二次测量结果是：

由于小华的实验是“用电流表、电压表测电阻”，则电阻值是相同的，由于远大于，所以，小华使用器材不是6V的电源“20Ω 2A”的滑动变阻器。故小华使用器材是3V的电源和“10Ω 1A”的滑动变阻器，所以小红使用器材是6V的电源“20Ω 2A”的滑动变阻器；

(3)根据串联电路的特点和欧姆定律可知：

表一：第一次：

第二次：是灯泡正常工作：

表二：第一次：

第三次：由于其中一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时，此时电压表示数为电源电压，而小红的实验中虽然第三次的电压表示数为3V，但不是电源电压，所以，将变阻器滑片移动到阻值最小处的是小华同学，故表二中的第三次测量中电压表示数是3V。数据填表如下：

表一 小红

实验序号	电压U（伏）	电流I（安）
1	1.6	0.22
2	2.5	0.24
3	3.0	0.26

表二 小华

实验序号	电压U（伏）	电流I（安）
1	1.6	0.14
2	2.5	0.24
3	3.0	0.28