Question

甲、乙同學分別做“測定小燈泡的電功率”實驗，他們使用的器材中，電源電壓不同（均為1.5伏的整數倍），滑動變阻器兩個（分別標有“10Ω  2A”和“20Ω  2A”字樣），待測小燈兩個（都標有“0.2A”字樣，且額定功率在0.6瓦—0.9瓦之間）。甲、乙兩同學各自選取一個變阻器、小燈、電源及其它器材按要求正確連接電路，并進行實驗。閉合電鍵后，移動變阻器的滑片，他們均發現小燈正常發光時，滑片的位置恰好在中點（即變阻器接入電路的電阻為最大阻值的一半），但是甲燈比乙燈亮。
① 請畫出他們的實驗電路圖 （14） （用2B鉛筆在答題紙上相應位置作圖）
②簡述他們判斷小燈泡正常發光的方法。  （15）  
③ 甲同學所用的電源電壓為 （16） 伏，滑動變阻器的規格為 （17） ；乙同學選用小燈泡的額定功率為  （18） 瓦。

Answer 1

① 電路圖如圖② 當電流表示數為0.2安時，小燈正常發光、③ 6 “20Ω  2A”    0.7

試題分析：①電源電壓已知，小燈的額定電流為0.2A，且額定功率為0.6~0.9W電路串聯。
小燈泡正常發光時電流為0.2A,調節滑動變阻器使電流表示數為0.2A時，小燈泡正常發光。
③根據P=UI，燈泡兩端的最小電壓：U="P/I=0.6W/0.2A=3V," 燈泡兩端的最大電壓：U=P/I=0.9W/0.2A=4.5V
當串聯電阻為“10Ω  2A”規格時，滑動變阻器兩端的電壓為U_滑=IR_滑=0.2A×5Ω=1V；則電源電壓最小為1V+3V=4V，最大為1V+4.5V=5.5V，又電源電壓為1.5V的整數倍，所以最小為4.5V；此燈泡的額定電壓為U額=4.5V-1V=3.5V，可知燈泡的額定功率為P_額=U_額I=3.5V×0.2A=0.7W；當串聯滑動變阻器為“20Ω  2A”規格時，滑動變阻器兩端的電壓為U_滑′=0.2A×10Ω=2V；則電源電壓最小為2V+3V=5V，最大為2V+4.5V=6.5V，又電源電壓為1.5V的整數倍，所以為6V；此燈泡的額定電壓U_額′=6V-2V=4V，則其額定功率P_額′=U_額′I=4V×0.2A=0.8W；甲燈比乙燈亮，所以甲燈的額定功率為0.8W，串聯的是“20Ω  2A”的滑動變阻器，電源電壓是6V；乙燈的額定功率為0.7W，串聯的是“10Ω  2A”的滑動變阻器，電源電壓是4.5V．