Question

15．小明和小華分別在做“伏安法測電阻”和“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源相同，且電源電壓是1.5伏的整數(shù)倍（即電源有幾節(jié)干電池串聯(lián)組成），滑動變阻器標(biāo)有“20Ω，2A”字樣，已知待測電阻的阻值在10歐左右，小燈泡的功率小于1瓦，小燈泡的額定電流為0.35安，但他們發(fā)現(xiàn)器材中都缺少電壓表，小明和小華都把器材正確串聯(lián)好．小明在移動滑片到某一端點(diǎn)時(shí)，電流表恰好在滿刻度位置．小華根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)得到了他們實(shí)驗(yàn)所用的電源電壓，則電源電壓為4.5伏．當(dāng)小華移動滑片使得小燈泡正常發(fā)光時(shí)，發(fā)現(xiàn)滑片恰好在中點(diǎn)上，則小燈泡的額定電壓為1伏，額定功率為0.875瓦．小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻小于待測電阻的阻值（選填“大于”“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 小明和小華的實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，串聯(lián)好路元件后，根據(jù)元件規(guī)格和小明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由歐姆定律計(jì)算判斷電源電壓大�。�
由小華實(shí)驗(yàn)中滑片在中點(diǎn)燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算小燈泡額定電壓，由P=UI計(jì)算燈泡的額定功率，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算待測電阻和燈泡電阻比較它們的大小．

解答 解：
由題在缺少電壓表情況下，小明和小華正確串聯(lián)好電路，分別如圖所示：
，
因?yàn)榛瑒幼冏杵饕?guī)格“20Ω，2A”，待測電阻的阻值在10Ω，
小明在移動滑片到某一端點(diǎn)時(shí)，電流表恰好在滿刻度位置，所以電流表使用的是0-0.6A量程，即電流表示數(shù)為0.6A，
此時(shí)電路中電流最大，電阻最小，所以滑動變阻器的滑片在最小值一端，即其連入阻值為0，
電源電壓是1.5伏的整數(shù)倍，所以電源電壓約為：U=I_最大R=0.6A×10Ω=6V，
由此可知電源是由4節(jié)干電池組成，即電源電壓為6V；
小華的實(shí)驗(yàn)中，滑片恰好在中點(diǎn)（即變阻器連入阻值為10Ω）時(shí)燈泡正常發(fā)光，
此時(shí)燈泡兩端電壓等于額定電壓，電流中電流：I=I_額=0.35A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得燈泡的額定電壓：U_額=U-U_R=6V-0.35A×10Ω=2.5V，
燈泡的額定功率：P_額=U_額I_額=2.5V×0.35A=0.875W，因?yàn)樾�燈泡的功率小�?W，故電源電壓6V不合題意，所以電源是由四節(jié)干電池組成，即電源電壓是4.5V．
所以定值電阻的阻值：R=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{4.5V}{0.6A}$=7.5Ω，
燈泡正常發(fā)電壓：U_額=U-U_R=4.5V-0.35A×10Ω=1V，
燈泡額定功率：P_額=U_額I_額=1V×0.35A=0.35W，
燈泡電阻：R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{1.5V}{0.35A}$$\frac{1V}{0.35A}$≈2.9Ω，所以燈泡正常發(fā)光電阻小于待測電阻的阻值．
故答案為：4.5；1；0.875；小于．

點(diǎn)評 本題測電阻和測功率實(shí)驗(yàn)，考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵根據(jù)已知條件正確分析得到電源電壓的大�。�