問題詳情：
(2018·安徽鳳陽二模)兩組同學想研究“燈泡亮度改變時電功率的變化情況”,提供的器材有:兩個實驗室用小燈泡,*組的燈泡上標有“1.5 V”,乙組燈泡字跡模糊,兩種規格的滑動變阻器(“15 Ω
1 A”、“25 Ω 1 A”),電源(電壓相等且保持不變)、電流表和電壓表、開關、導線若干。兩組同學連接好電路後,調節滑片過程中電錶示數和燈的亮度都發生變化,當滑動變阻器滑片位置都恰好在中點時,電壓表示數均爲1.5 V,電流表示數也相同(如圖a所示),此時*組的燈泡比乙組的暗。
(1)電流表讀數爲 A;
(2)請在圖b中將乙組同學設計的電路圖補充完整;
(3)電源電壓爲 V;
(4)乙組同學所測燈泡的電功率爲 W。
【回答】
(1)0.2 (2)見解析圖 (3)4 (4)0.5
解析:(1)根據圖a可知,電流表的量程爲0~0.6A,分度值爲0.02A,示數爲0.2A;
(2)根據題意“電流表示數也相同,此時*組的燈泡比乙組的暗”可知,乙組燈泡的實際功率較大,乙組燈泡的實際電壓較大,根據串聯分壓的知識可知,乙組滑動變阻器分得電壓較小,則乙組的滑動變阻器接入電路的阻值較小,且滑片均在中點,說明乙組同學所選用的滑動變阻器最大阻值較小,其最大阻值爲15Ω;所以乙組同學所選用的滑動變阻器規格爲0~15Ω,*組所選用的滑動變阻器規格爲0~25Ω。
當滑片在中點時,*組滑動變阻器兩端電壓爲:U1=I×
R1=0.2A×
×25Ω=2.5V;乙組滑動變阻器兩端電壓爲:U2=I×
R2=0.2A×
×15Ω=1.5V。
由於電壓表示數均爲1.5V,故*組同學是把電壓表並聯在小燈泡的兩端,乙組同學是把電壓表並聯在滑動變阻器的兩端。乙組同學設計的電路圖如圖所示。
(3)因爲串聯電路兩端電壓等於各部分電壓之和,並且電源電壓不變,根據*組同學的數據可知,因此電源電壓:U=UL+U1=1.5V+2.5V=4V;
(4)此時乙組同學所測燈泡的電壓:UL'=U-U2=4V-1.5V=2.5V,乙組同學所測燈泡的電功率:P=UL'I=2.5V×0.2A=0.5W。
知識點：測量小燈泡的電功率
題型：實驗,探究題
