某同学做“测定小灯泡额定功率”实验,所用的电源是新的干电池,小灯的额定电压模糊不清,可能3.5伏也可能2.5伏,估计小灯

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  • 解题思路:(1)据“移动滑动变阻器的滑片,小灯亮度有变化,但始终偏暗”可知,此时灯泡不能正常发光是由于电源电压太小造成的,同时据此可知两节干电池即3V不能使得灯泡正常发光,所以小灯泡的额定电压一定是3.5V;

    (2)据接入两节干电池时,闭合电键,观察到电压表和电流表的示数分别为1伏和0.1安,可以求出小灯泡的电阻,而后可以计算出变阻器的最大阻值,再据“对实验器材进行了适当的调整,然后重新实验,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点位置时,小灯正常发光”可以求出变阻器接入电路的电阻,进而可以计算小灯泡的额定功率.

    据“移动滑动变阻器的滑片,小灯亮度有变化,但始终偏暗”可知,此时灯泡不能正常发光是由于电源电压太小造成的,同时据此可知两节干电池即3V不能使得灯泡正常发光,所以小灯泡的额定电压一定是3.5V,且此时电源必须用三节干电池作为电源,故电源电压是4.5V;

    据接入两节干电池时,闭合电键,观察到电压表和电流表的示数分别为1伏和0.1安可知,此时电压表并联在灯泡两端,故此时灯泡的电阻是:

    I=[U/R]可得:R=[U/I]=[1V/0.1A]=10Ω.

    且变阻器和灯泡串联,故此时变阻器的电压是U=3V-1V=2V;通过灯泡的电流是0.1A,所以变阻器的总电阻是:I=[U/R]可得:R=[U/I]=[2V/0.1A]=20Ω;

    对实验器材进行了适当的调整,然后重新实验,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点位置时,小灯正常发光,即此时变阻器接入电路的电阻是总电阻的一半,即R变阻器=10Ω;此时电路的总电阻是:R=R+R变阻器=10Ω+10Ω=20Ω;

    故此时电路的总电流是:I=

    U总

    R总=[4.5V/20Ω]=0.225A;由于此时灯泡正常发光,故此时灯泡的额定电流就是0.225A,故灯泡的额定功率是:P=UI=3.5V×0.225A=0.7875W;

    故答案为:电源电压太低;3.5;10;0.7875.

    点评:

    本题考点: 电功率的测量.

    考点点评: 知道并理解串联电路中电压、电流的关系,并能结合欧姆定律和电功率公式进行分析计算是解决该题的关键.

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