Question

某同學做“測定小燈泡的功率”實驗、所用小燈泡上標有“2.5V”的字樣、滑動變阻器標有“20Ω 2A”的字樣．該同學電路連接正確、操作規范、在閉合電鍵后、無論怎樣移動變阻器的滑片、電壓表的示數僅在0.1伏～1.7伏間變化、小燈無法正常工作、則原因可能是______．該同學經分析、找到了原因、采取了相應的措施、并重新進行實驗．當再次閉合電鍵時、電壓表的示數和電流表的示數如圖所示、則電源電壓為______伏．當把變阻器滑片移到某一位置時、小燈正常發光、而此時電流表卻因某種原因損壞了．該同學借來多用電表測得滑動變阻器接入電路的電阻為4歐、則小燈的額定電流為______安、額定功率為______瓦．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先確定這里的電路連接是正確的，那么影響電壓表的示數的原因只有兩個，一是電源電壓的大小，二是變阻器的阻值，因此，在阻值調節后仍不能達到額定電壓，就說明電源電壓可能太低了．
（2）根據電壓表所接量程，可知此時小燈泡兩端的電壓和流經電路的電流，因此時滑動變阻器的阻值應是最大值，故根據串聯電路中電流的規律，可求出滑動變阻器兩端的電壓，然后可知電源電壓．
（2）根據求得的電源電壓，已知小燈正常發光，可知燈泡兩端的電壓為2.5V，然后可知滑動變阻器兩端電壓，再根據電表測得滑動變阻器接入電路的電阻為4歐，利用歐姆定律可求得流經滑動變阻器的電流，根據串聯電路中電流的規律可知小燈的額定電流，再利用P=UI可求出額定功率．
解答：解：（1）如果電源電壓太低，即使變阻器阻值最小，也有可能達不達燈泡的額定電壓，
（2）由圖可知，電壓表所選量程0～3V，由指針位置可知，此時小燈泡兩端的電壓U_燈=0.5V；
電流表選擇0～0.6A量程，每一個小格代表0.02A，由指針位置可知，此時的電流為I=0.18A，因此時滑動變阻器的阻值應是最大值，
則I=變形可得，滑動變阻器兩端的電壓U_R=IR_總=0.18A×20Ω=3.6V，
則電源電壓U=U_燈+U_R=0.5V+3.6V=4.1V；
（2）當小燈正常發光，可知燈泡兩端的電壓為2.5V，則此時滑動變阻器兩端的電壓=U-=4.1V-2.5V=1.6V，
滑動變阻器接入電路的電阻為4歐，流經滑動變阻器的電流則I^′===0.4A，
因燈泡與滑動變阻器串聯，所以此時小燈的額定電流為0.4A，
小燈泡的額定功率P=I′=2.5V×0.4A=1W．
故答案為：電源電壓太低；4.1；0.4；1．
點評：本題考查了電流表的讀數、電壓表的讀數、額定功率的計算等，這些知識點是伏安法測功率中最常見的內容，是中考考查的熱點問題．