Question

【题目】小李和小王同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验，实验中使用的小灯规格相同，均标有“2.5V”字样，额定功率为1W﹣1.5W之间，电源由若干节新干电池组成，其它器材均相同．

小王连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，电流表示数变化范围为0.06A～0.2A、电压表示数变化范围为0～1.2V．小灯泡终无法正常发光．

小李正确连接电路，闭合电键S后，移动滑片，发现当变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光．

（1）测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是 ，判定该小灯泡正常发光的方法是 ．

（2）小王原来实验中存在的问题有 ．

（3）小灯的额定功率为 瓦，电源电压为 伏．

Answer 1

【答案】（1）额定电压和额定电流；观察到电压表示数为额定电压2.5V，小灯泡正常发光；

（2）电源电压太小，电压表并联在滑动变阻器两端；

（3）1.25；7.5．

【解析】

试题分析：（1）根据功率公式P=UI，要测量灯泡的额定电功率，需测量灯泡的额定电压及电流；

当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡就正常发光；

（2）小灯泡能发光，电压表、电流表均有示数，说明电路无故障；

无论怎么移动滑动变阻器，小灯泡均不能正常发光，说明小灯泡两端的电压无法达到额定电压，电源电压太小；

分析电压表示数可知，电压表示数最小值为0，说明此时电压表并联部分电阻为0，小灯泡电阻不为0，滑动变阻器移动滑片可以使滑动变阻器接入电路的电阻为0，说明电压表并联在滑动变阻器两端；

（3）小王连接的电路，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，根据串分压可知，此时滑动变阻器两端的电压最大，由电压表示数变化范围可知，此时滑动变阻器两端的电压为1.2V，电路中总电阻最大，电流中最小，由电流表示数变化范围可知，此时电流为0.06A，

则滑动变阻器最大阻值R1===20Ω，

I额=，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率在1W～1.5W之间，

≤I额≤，

解得：0.4A≤I额≤0.6A，

当变阻器的滑片恰好在中点上，小灯正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R2===10Ω，

滑动变阻器两端的电压U2=I额R2，数据代入得，0.4A×10Ω≤U2≤0.6A×10Ω，解得4V≤U2≤6V，

电源电压U=U2+U额，数据代入得，4V+2.5V≤U≤6V+2.5V，解得6.5V≤U≤8.5V，

电源由若干节新干电池组成，每节干电池电压1.5V，所以应该由5节干电池组成，电源电压7.5V；

小灯泡两端的电压U2=U﹣U额=7.5V﹣2.5V=5V，电路中电流I额===0.5A，

小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W．

故答案为：（1）额定电压和额定电流；观察到电压表示数为额定电压2.5V，小灯泡正常发光；

（2）电源电压太小，电压表并联在滑动变阻器两端；

（3）1.25；7.5．