Question

【題目】小紅和小麗在做“測定小燈泡額定功率”的實驗時，選取標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡，她們估測出燈絲的電阻約為12Ω，實驗室中還提供了如下實驗器材：電源（6V）、電壓表（0～3 V、0～15V）、電流表（0～0.6 A、0～3A）、滑動變阻器（0～40Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）實驗中，小紅發(fā)現(xiàn)電壓表0～15V的量程壞了，其它器材完好。請你幫助小紅重新設(shè)計電路，并用筆畫線代替導(dǎo)線，在如圖中按照你設(shè)計的電路連接好實物________。

（2）連接好電路，閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為_____V時，小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率約為______ W。

（3）小麗移動滑動變阻器的滑片P，又做了兩次實驗,得到兩組數(shù)據(jù)后，計算出小燈泡電功率的平均值。你認(rèn)為小麗處理數(shù)據(jù)的方法是否合理？說明理由 _________。

Answer 1

【答案】 2.2 1.44W 不合理，移動滑動變阻器的滑片，改變了小燈泡兩端的電壓，小燈泡的電功率是在不同電壓下的功率，因此不能取平均值。

【解析】解答：(1)燈泡額定電壓為3.8V，電壓表選擇015V量程。電路最大電流為：I=U/R=3.8V/12Ω=0.32A<0.6A，電流表選擇00.6A量程。滑動變阻器與電路圖中相對應(yīng)，接右半段，接右下端接線柱。電壓表0～15V的量程壞了不能測燈泡兩端的電壓，因為燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知滑動變阻器分2.2V3V,所以可以將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，電路圖如右圖：

(2) 燈泡正常工作時的電壓是3.8V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知此時滑動變阻器的電壓是2.2V即電壓表示數(shù)為2.2V時。電流表使用的00.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，所以電流為0.38A.P=UI′=3.8V×0.38A=1.444W，

(3)燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，在其它電壓下的功率為實際功率，燈泡的功率隨電壓的變化而變化，所以求實際功率的平均值作為額定功率是無意義不合理的。