Question

2．在“測量小燈泡的功率”實驗中．按要求提供了兩套器材，其中電源電壓恒定且相等，滑動變阻器分別標有“20Ω　2A”、“10Ω　2A”字樣，小燈泡分別標有“2.4V”、“3.6V”字樣．小明和小紅各選了一套器材進行實驗，發現兩小燈泡都正常發光時電壓表與電流表示數恰好都相同，電流表示數都如圖所示，但小明所測小燈泡比小紅所測的燈泡暗；此時，小紅電路中的滑片恰好在滑動變阻器的中點附近．
（1）實驗中所用電源的電壓為6V．
（2）小明同學所測小燈泡的額定功率為1.2W．
（3）小紅同學所選用的滑動變阻器上標有“10Ω2A”字樣．

Answer 1

分析 （1）兩燈泡額定電壓不同，燈泡都正常發光時電壓表示數相同，說明一個電壓表測燈泡電壓，另一個電壓表測滑動變阻器電壓，電源電壓等于燈泡電壓與滑動變阻器電壓之和，據此求出電源電壓．
（2）弄清楚電流表的量程和分度值，讀出電流值，再根據燈泡的亮暗判斷出小明用的是那一只燈泡，由P=UI可以求出燈泡額定功率．
（3）由串聯電路特點求出燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的阻值，然后根據歐姆定律求出滑動變阻器的阻值，分析出選用的是哪一個滑動變阻器．

解答 解：（1）實驗時燈泡與滑動變阻器串聯，兩燈泡都能正常發光，電壓表示數相同，則一個電壓表測燈泡電壓，另一個電壓表測滑動變阻器電壓，電源電壓為2.4V+3.6V=6V；
（2）圖中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，讀數為0.5A；
兩燈泡正常發光時通過燈泡的電流相等，燈泡額定電壓越大，燈泡額定功率越大，燈泡越亮，根據小明所測小燈泡比小紅所測的燈泡暗可知，小明所測燈泡額定電壓小，因此小明所用的小燈標有“2.4V”字樣．
小明所測燈泡的額定功率P=UI=2.4V×0.5A=1.2W；
（3）小紅所測燈泡正常發光時，
滑動變阻器電壓U_R=U-U_L=6V-3.6V=2.4V，
由I=$\frac{U}{R}$得：
此時滑動變阻器接入電路的阻值R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{2.4V}{0.5A}$=4.8Ω；
小紅實驗時，滑片在中點附近，因此小紅同學選用的滑動變阻器標有“10Ω  2A”．
故答案為：（1）6；（2）1.2；（4）“10Ω　 2A”．

點評 燈泡亮度由燈泡實際功率決定，燈泡實際功率越小燈泡越暗，據此判斷出各自測量的是哪一只燈泡是解決此題的關鍵．