Question

【題目】某同學利用電源、電流表、電壓表、電鍵、標有“ ”字樣的滑動變阻器和若干導線測定小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓為伏．該同學實驗步驟正確，實驗數據記錄在下表中．當電鍵剛閉合時，電流表和電壓表的示數分別為安、伏，此時小燈泡較暗．當滑動變阻器的滑片恰好在中點上（即變阻器連入電路的電阻為歐），小燈正常發光．他繼續移動變阻器的滑片到端點時，電流表的示數為安，小燈比正常發光時要亮．請將下表填寫完整，并計算出小燈的功率和電阻．

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】

實驗前滑動變阻器處于最大阻值處，且滑動變阻器與燈泡串聯，根據歐姆定律先求出滑動變阻器兩端的電壓，電源的電壓和小燈泡的電阻，利用P=UI求出此時小燈泡的電功率；當滑動變阻器的滑片恰好在中點上時，小燈泡正常工作，可知此時滑動變阻器接入電路的阻值和小燈泡兩端的電壓，求出此時滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出此時電路中的電流，再求出小燈泡的電功率和電阻值；當移動變阻器的滑片到端點時，電路中只有小燈泡自己工作，可知小燈泡兩端的電壓和電源的電壓相等，電流表測通過小燈泡的電流，求出小燈泡的電功率和電阻值。

在測定小燈泡額定功率的實驗前，滑動變阻器處于阻值最大處，R=20Ω；

閉合開關，燈泡兩端的電壓為2V，通過的電流為0.2A，

滑動變阻器與燈泡串聯，滑動變阻器兩端的電壓：UR=IR=0.2A×20Ω=4V，

電源的電壓：U=UL+UR=2V+4V=6V，

此時小燈泡的功率：P=UI=2V×0.2A=0.4W，

此時小燈泡的電阻：，

當滑動變阻器的滑片恰好在中點上，變阻器連入電路的電阻R′=10Ω，

小燈正常發光，小燈泡兩端的電壓UL′=3.8V，

此時滑動變阻器兩端的電壓：UR′=U-UL′=6V-3.8V=2.2V，

電路中的電流：，

小燈泡的功率：P′=UL′I′=3.8V×0.22A=0.836W，

小燈泡此時的電阻：，

當移動變阻器的滑片到端點時，電路中只有小燈泡自己工作，

此時小燈泡兩端的電壓：U″=U=6V，電流I″=0.3A，

燈泡的電功率：PL″=U″I″=6V×0.3A=1.8W

小燈泡的電阻：。