Question

【题目】某实验小组做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材包括电源（电压为2伏的整数倍）、小灯泡（标有0.3A字样）、电流表、电压表、滑动变阻器、电键以及若干导线。正确连接电路后，当滑片P在某一端时，闭合电键S，观察到电压表示数为2伏，电流表示数为0.2安；当滑片P从某一端向另一端移动约距离时，观察到电压表示数为2.8伏，电流表示数为0.24安；继续移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电压表示数如图所示。

（1）实验过程中用到的电源电压U____和滑动变阻器的最大阻值__________。（需写出计算过程）

（2）为了能精准测得小灯正常发光时电功率，小组讨论后设计了如下方案：

将电压表V并在小灯泡两端，移动滑片P，使电压表示数为3伏；保持滑片P位置不变，断开电键，将电压表V并在滑动变阻器两端；继续移动滑片P，当小灯正常发光时，读出电压表示数。老师看了该方案后，建议做进一步完善。请你帮助他们补充完整：__________。

Answer 1

【答案】 6V 20Ω 见解析

【解析】解：（1）正确连接电路后，灯与变阻器串联，电压表并联在灯的两端，为保护电路，闭合开关前，变阻器最大电阻连入电路中，故闭合电键S，观察到电压表示数为2伏，电流表示数为0.2安；根据串联电路的规律和欧姆定律，电源电压：U＝U1+I1R滑＝2V+0.2A×R滑，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，当滑片P从某一端（最大电阻值的一端）向另一端移动约距离时，变阻器连入电路中的电阻为R滑，观察到电压表示数为2.8伏，电流表示数为0.24安；

根据串联电路的规律和欧姆定律，电源电压：U＝U2+I2×R滑＝2.8V+0.24A×R滑﹣﹣﹣②，

由①②得：2V+0.2A×R滑＝2.8V+0.24A×R滑；R滑＝20Ω，电源电压：U＝2V+0.2A×20Ω＝6V

（2）灯正常发光时，电压表选用大量程，分度值为0.5V，灯的额定电压为3.5V，

断开开关，将电压表0﹣3V并联在变阻器的两端，当电流表的示数为0.3A时，灯正常发光，读出电压表的示数UV，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为6V﹣UV，则灯的额定功率为：P＝ULIL＝（6V﹣UV）0.3A。