Question

小王、小李同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，他们使用的器材中，电源电压相同且不变（为2伏的整数

小王、小李同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，他们使用的器材中，电源电压相同且不变（为2伏的整数倍），滑动变阻器两个（分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字样），两待测小灯泡额定电压分别为2.2伏和3.8伏．两同学各自选取一个变阻器、小灯、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、电键和若干导线，连接电路，并进行实验．小王同学选用额定电压为2.2伏的小灯，正确连接电路，操作规范，闭合电键小灯就正常发光．小李同学闭合电键后，当滑片移动到中点时（即滑动变阻器接入一半的电阻），小灯正常发光．经过测量和计算，他们发现两灯泡的额定功率恰好相同．（1）小李同学观察到电压表示数为______伏，小灯正常发光．所选滑动变阻器的规格是______．（2）请根据相关条件得出电源电压为______伏，小灯的额定功率为______瓦．

Answer 1

（1）根据题意可知，小王选用额定电压为2.2V的灯泡进行实验，正确连接电路，操作规范，闭合电键小灯就正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，并且滑动变阻器两端电压等于电源电源与灯泡额定电压之差，即U-2.2V；
小李选用灯泡的额定电压为3.8V，由于电压表的量程为0～3V，则电压表并联在滑动变阻器两端，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为：U-3.8V；
因为两灯泡正常发光的功率相同，由P=UI可知：2.2V×

U?2.2V

R1

=3.8V×

U?3.8V

1 2 R2

因为电源电压为2V的整数倍，因此电压表电压为4V或6V；
当电源电压为4V时，由2.2V×

U?2.2V

R1

=3.8V×

U?3.8V

1 2 R2

可得，R₁：R₂=44：19，不符合两个滑动变阻器之比，因此电源电压为6V；
当电源电压为6V时，由2.2V×

U?2.2V

R1

=3.8V×

U?3.8V

1 2 R2

可得，R₁：R₂=1：2，符合两个滑动变阻器之比，故小李同学选择的滑动变阻器为“20Ω 2A”；
（2）当额定电压为2.2V的灯泡正常发光时，电路中的电流：I=

U?2.2V

R1

=

6V?2.2V

10Ω

=0.38A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.2V×0.38A=0.836W．
故答案为：（1）2.2；“20Ω  2A”；（2）6；0.836．