Question

【題目】小黃同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓為定值）、待測小燈泡（標有“0.25A”字樣）、電流表、電壓表（只有0~3伏擋完好）、滑動變阻器（標有“20Ω 1A”字樣）、電鍵及導線若干。小燈的額定功率估計為0.9瓦左右。該同學正確連接電路，實驗步驟正確。當閉合電鍵時，電壓表、電流表的示數分別為2伏和0.2安。接著他邊思考邊實驗，同時對電路進行調整，直至小燈正常發光。

(1)求電源電壓_______；（寫出過程）

(2)觀察到電流表示數為0.25安時，電壓表示數如圖所示，此時電壓表讀數為______伏；

(3)請根據相關信息，求出小燈的額定電功率。_______（本小題需寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】6伏 2.5伏 0.875瓦

【解析】

(1)[1]測定小燈泡的電功率實驗中，燈泡與變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，閉合電鍵前，滑動變阻器的滑片應在最大值處，閉合電鍵時電壓表、電流表的示數分別為2V和0.2A，所以此時燈泡兩端電壓為2V，由串聯電路特點和歐姆定律可得電源電壓

U=UL+UR=UL+IR=2V+0.2A×20Ω=6V

(2)[2]小燈的額定功率估計為0.9W左右，小燈泡上標有“0.25A”字樣，燈泡的額定電壓約為

UL==3.6V

而電壓表只有0-3V量程是完好的，當燈泡正常發光時變阻器兩端電壓約為

UR=U-UL=6V-3.6V=2.4V

為了知道燈泡是否正常發光，他對電路進行的調整是將電壓表并聯在滑動變阻器兩端；電壓表使用0-3V，分度值0.1V，由圖可知，當電流表示數0.25A（燈泡正常發光時），電壓表示數為2.5V。

(3)[3]燈泡的額定電壓為

U額=U-UR′=6V-2.5V=3.5V

所以燈泡的額定功率為

P額=U額I=3.5V×0.25A=0.875W