(2018·安徽凤阳二模)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”,提供的器材有:两个实验室用小灯泡,...

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(2018·安徽凤阳二模)两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”,提供的器材有:两个实验室用小灯泡,*组的灯泡上标有“1.5 V”,乙组灯泡字迹模糊,两种规格的滑动变阻器(“15 Ω

1 A”、“25 Ω　1 A”),电源(电压相等且保持不变)、电流表和电压表、开关、导线若干。两组同学连接好电路后,调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化,当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时,电压表示数均为1.5 V,电流表示数也相同(如图a所示),此时*组的灯泡比乙组的暗。

(1)电流表读数为　　　　　A; 

(2)请在图b中将乙组同学设计的电路图补充完整;

(3)电源电压为　　　　V; 

(4)乙组同学所测灯泡的电功率为　　　　W。 

【回答】

(1)0.2　(2)见解析图　(3)4　(4)0.5

解析:(1)根据图a可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;

(2)根据题意“电流表示数也相同,此时*组的灯泡比乙组的暗”可知,乙组灯泡的实际功率较大,乙组灯泡的实际电压较大,根据串联分压的知识可知,乙组滑动变阻器分得电压较小,则乙组的滑动变阻器接入电路的阻值较小,且滑片均在中点,说明乙组同学所选用的滑动变阻器最大阻值较小,其最大阻值为15Ω;所以乙组同学所选用的滑动变阻器规格为0~15Ω,*组所选用的滑动变阻器规格为0~25Ω。

当滑片在中点时,*组滑动变阻器两端电压为:U1=I×R1=0.2A××25Ω=2.5V;乙组滑动变阻器两端电压为:U2=I×R2=0.2A××15Ω=1.5V。

由于电压表示数均为1.5V,故*组同学是把电压表并联在小灯泡的两端,乙组同学是把电压表并联在滑动变阻器的两端。乙组同学设计的电路图如图所示。

(3)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且电源电压不变,根据*组同学的数据可知,因此电源电压:U=UL+U1=1.5V+2.5V=4V;

(4)此时乙组同学所测灯泡的电压:UL'=U-U2=4V-1.5V=2.5V,乙组同学所测灯泡的电功率:P=UL'I=2.5V×0.2A=0.5W。

知识点：测量小灯泡的电功率

题型：实验,探究题