Question

某同學(xué)做“測(cè)定小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)、所用小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣、滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”的字樣．該同學(xué)電路連接正確、操作規(guī)范、在閉合電鍵后、無論怎樣移動(dòng)變阻器的滑片、電壓表的示數(shù)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(xué)經(jīng)分析、找到了原因、采取了相應(yīng)的措施、并重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)再次閉合電鍵時(shí)、電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)如圖所示、則電源電壓為______伏．當(dāng)把變阻器滑片移到某一位置時(shí)、小燈正常發(fā)光、而此時(shí)電流表卻因某種原因損壞了．該同學(xué)借來多用電表測(cè)得滑動(dòng)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(shù)的原因只有兩個(gè)，一是電源電壓的大小，二是變阻器的阻值，因此，在阻值調(diào)節(jié)后仍不能達(dá)到額定電壓，就說明電源電壓可能太低了．
（2）根據(jù)電壓表所接量程，可知此時(shí)小燈泡兩端的電壓和流經(jīng)電路的電流，因此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)是最大值，故根據(jù)串聯(lián)電路中電流的規(guī)律，可求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，然后可知電源電壓．
（2）根據(jù)求得的電源電壓，已知小燈正常發(fā)光，可知燈泡兩端的電壓為2.5V，然后可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓，再根據(jù)電表測(cè)得滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為4歐，利用歐姆定律可求得流經(jīng)滑動(dòng)變阻器的電流，根據(jù)串聯(lián)電路中電流的規(guī)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(dá)不達(dá)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(shí)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(gè)小格代表0.02A，由指針位置可知，此時(shí)的電流為I=0.18A，因此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)是最大值，
則I=變形可得，滑動(dòng)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(dāng)小燈正常發(fā)光，可知燈泡兩端的電壓為2.5V，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓=U-=4.1V-2.5V=1.6V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為4歐，流經(jīng)滑動(dòng)變阻器的電流則I^′===0.4A，
因燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，所以此時(shí)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(diǎn)評(píng)：本題考查了電流表的讀數(shù)、電壓表的讀數(shù)、額定功率的計(jì)算等，這些知識(shí)點(diǎn)是伏安法測(cè)功率中最常見的內(nèi)容，是中考考查的熱點(diǎn)問題．