Question

小華和小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓為6伏）、電壓表、電流表、滑動變阻器兩個（甲標有“20Ω  2A”、乙標有“50Ω  2A”字樣）、電鍵及導線若干，已知兩個小燈的額定電壓分別為2.5伏和3.5伏．小華和小明各自選取一個變阻器、小燈及其它器材連接電路，閉合電鍵后，移動變阻器的滑片，直至兩個電路中電壓表的示數均為3.5伏時，發現兩小燈均已正常發光．這時，小華電路中變阻器的滑片在中點位置附近、電流表的示數如圖所示；小明對比后發現電路中小燈的亮度比小華選用的小燈暗．兩位同學交流后，發現其中一位同學的電路連接有誤．小明將此時電壓表和電流表的示數相乘，得到的電功率為1.05瓦．
①實驗中電路連接有誤的是______（選填“小華”或“小明”）．
②小華同學選用的變阻器為______（選填“甲”或“乙”），所測小燈的額定功率為______瓦．
③求小明同學所測小燈的額定功率．______（需寫出計算過程）

Answer 1

【答案】分析：①根據兩燈泡都能正常發光，小明的燈泡發光較暗判斷小明與小華實驗所用燈泡的規格，
然后根據測功率電路的正確連接方法判斷哪個同學電路連接錯誤；
②根據燈泡的額定電壓、電源電壓、由串聯電路特點及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值，
根據題意判斷小華所選滑動變阻器的規格；確定電流表最小分度值，讀出電流表示數，由P=UI求出燈泡的額定功率；
③根據題意求出燈泡正常發光時流過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡的額定功率．
解答：解：①小明對比后發現電路中小燈的亮度比小華選用的小燈暗，則小明用的是額定電壓為2.5V的燈泡，
小華所用燈泡額定電壓是3.5V；伏安法測燈泡額定功率時，電壓表應并聯在被測燈泡兩端，
測燈泡兩端電壓，由題意知，兩個電壓表的示數均為3.5伏，而燈泡都能正常發光，因此實驗時，
小明電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電壓表沒有并聯在燈泡兩端，故小明實驗電路連接連接有錯誤；
故答案為：小明．
②在小華的實驗中，燈泡正常發光時，燈泡兩端的電壓為燈泡的額定電壓U_L=3.5V，
由串聯電路的特點知，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=6V-3.5V=2.5V；由圖知，
電流表的示數I=0.24A，滑動變阻器接入電路的阻值R_滑==≈10.4Ω，
因為滑動變阻器滑片在滑動變阻器的中點位置附近，所以小華所用滑動變阻器是甲“20Ω  2A”；
燈泡的額定功率P=UI=3.5V×0.24A=0.84W；
故答案為：甲；0.84．
③由題意及以上分析知，小明所用燈泡額定電壓U_L2=2.5V，
燈泡正常發光時流過燈泡的電流I₂===0.3A；
燈泡的額定功率P₂=U_L2I₂=2.5V×0.3A=0.75W；
故答案為：0.75．
點評：本題考查了判斷實驗電路的連接情況、判斷實驗所使用的滑動變阻器規格、求燈泡的額定功率，判斷小明與小華所用燈泡額定電壓是本題的難點，也是解本題的關鍵．