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【题目】小王同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用实验器材齐全并完好,电源电压为1.5伏的整数倍(若干节新干电池组成),滑动变阻器上标有“”字样,小灯泡上的字迹模糊不清,但只可能是“1.5V 2.2V”或“3.8V”中的一个。

1)小王先正确串联实验器材如图(a)所示,将滑片移到变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,电流表示数如图(b)所示,小灯泡发光较暗,接着移动变阻器的滑片,观察到小灯泡逐渐变亮,电压表示数逐渐变小。

2)经过思考,小王发现了问题,并重新进行实验他正确连接电路操作步骤正确,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,并观察电压表示数和小灯泡亮度的变化情况,发现订滑片在差不多滑到变阻器中间位置时小灯泡正常发光,此时电流表的示数刚好变化了0.1安。

3)小王在第一次实验时出现的问题是__________________。请根据相关信息判断出小王所选小灯泡的额定电压是________伏,电源的电压是________伏,并计算出小灯泡的额定功率为________瓦。(需写出计算过程)

【答案】连接电路时将电压表并联在滑动变阻器两端(或bc之间) 2.2 6 0.66

【解析】

[1]闭合电键,电压表与电流表都有示数,移动滑动变阻器滑片,观察到小灯泡逐渐变亮,电压表示数逐渐变小,说明电压表测的不是待测电阻两端的电压,而是测滑动变阻器两端的电压,电压表并联在滑动变阻器两端即接到了bc两点之间了;

[2]当电压表并联在滑动变阻器两端时,由图b可知电流表的示数为I=0.2A;在正确连接电路,操作步骤正确;闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光,此时电流表的示数变化了0.1安,则此时电路中电阻减小,总电压不变时,电流增大,

所以此时的电流为I=0.2A+0.1A=0.3A

滑片P在中点附近时,则R=12.5Ω左右,

所以变阻器两端的电压约为U=ILR=0.3A×12.5Ω=3.75V

a、若UL=1.5V,则电源电压U=UL+U=1.5V+3.75V=5.25V

由于电源电压为1.5伏的整数倍,而5.25V不是1.5V的整数倍,故灯泡的额定电压不是1.5V

b、若UL=3.0V,则电源电压U=UL+U=3.0V+3.75V=6.75V

由于电源电压为1.5伏的整数倍,而6.75V不是1.5V的整数倍,故灯泡的额定电压不是3.0V

c、若UL=2.2V,则电源电压U=UL+U=2.2V+3.75V=5.95V6V

由于6V1.5V的整数倍,所以灯泡的额定电压是2.2V

[3]电源电压为U=6V,则小灯的额定功率P=ULIL=2.2V×0.3A=0.66W

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