Question

（2013?长春）在学校科技节上，甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路，同时还想

（2013?长春）在学校科技节上，甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路，同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况．老师提供的器材有：“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡（灯丝电阻随温度的升高而增大）、滑动变阻器，电流表和电压表、开关、导线若干、电源（电压相等且保持不变）．两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数都发生变化，当两组电路的灯泡都正常发光时，恰好电压表示数均为3.8V，电流表示数均为0.3A，并且甲组的灯泡比乙组的暗．（1）请将甲组同学设计的电路图补充完整（如图）（2）两组同学所使用的电源电压是______V．（3）调节滑动变阻器的滑片，使两组电路中小灯泡两端的电压均为2.5V时，______（选填“甲组”或“乙组”）灯较亮．（4）乙组同学在研究灯泡电功率变化情况时，想通过测量来比较以下两种情况灯泡电功率的大小关系：①灯泡实际电压为额定电压一半时的电功率P1；②灯泡实际电流为额定电流一半时的电功率P2．老师告诉他们不用测量也可以比较，同学们经过分析得出P1与P2之间正确的关系是P1______ P2．

Answer 1

解：（1）由题意可知，甲组使用的是额定电压为2.5V的灯泡，电压表与滑动变阻器并联，电路图如图所示．
（2）甲灯正常发光时灯泡两端电压为额定电压2.5V，由题意知，滑动变阻器两端电压为3.8V，则电源电压为2.5V+3.8V=6.3V．
（3）电压为2.5V时，甲的实际功率P_甲=2.5V×0.3A=0.75W，∵I=

U

R

，∴灯泡乙的电阻R_乙=

U乙额

I乙额

=

3.8V

0.3A

≈12.67Ω，
电压为2.5V时，乙的实际功率P_乙=

U2

R乙

=

(2.5V)2

12.67Ω

≈0.49W，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，则甲灯亮．
（4）灯泡实际电压为其额定电压一半时，它的实际功率P₁＞

1

4

P_额，实际电流等于额定电流一半时，实际功率P₂＜

1

4

P_额，则P₁＞P₂；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）6.3；（3）甲组；（4）大于．