某同学做“测定小灯泡额定功率”实验,所用的电源是新的干电池,小灯的额定电压模糊不清,可能3.5伏也可能2.5伏,估计小灯的额定功率在0.5 瓦至0.9瓦之间.该同学选了两节干电池串联并

问题描述:

某同学做“测定小灯泡额定功率”实验,所用的电源是新的干电池,小灯的额定电压模糊不清,可能3.5伏也可能2.5伏,估计小灯的额定功率在0.5 瓦至0.9瓦之间.该同学选了两节干电池串联并正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,观察到电压表和电流表的示数分别为1伏和0.1安,移动滑动变阻器的滑片,小灯亮度有变化,但始终偏暗,不能正常发光.该同学经过思考发现了问题,对实验器材进行了适当的调整,然后重新实验,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点位置时,小灯正常发光.调整实验器材前小灯不能正常发光的原因______,小灯的额定电压为______伏,小灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻为______欧,小灯的额定功率______瓦.

据“移动滑动变阻器的滑片,小灯亮度有变化,但始终偏暗”可知,此时灯泡不能正常发光是由于电源电压太小造成的,同时据此可知两节干电池即3V不能使得灯泡正常发光,所以小灯泡的额定电压一定是3.5V,且此时电源必须用三节干电池作为电源,故电源电压是4.5V;
据接入两节干电池时,闭合电键,观察到电压表和电流表的示数分别为1伏和0.1安可知,此时电压表并联在灯泡两端,故此时灯泡的电阻是:
I=

U
R
可得:R=
U
I
=
1V
0.1A
=10Ω.
且变阻器和灯泡串联,故此时变阻器的电压是U=3V-1V=2V;通过灯泡的电流是0.1A,所以变阻器的总电阻是:I=
U
R
可得:R=
U
I
=
2V
0.1A
=20Ω;
对实验器材进行了适当的调整,然后重新实验,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点位置时,小灯正常发光,即此时变阻器接入电路的电阻是总电阻的一半,即R变阻器=10Ω;此时电路的总电阻是:R=R+R变阻器=10Ω+10Ω=20Ω;
故此时电路的总电流是:I=
U
R
=
4.5V
20Ω
=0.225A;由于此时灯泡正常发光,故此时灯泡的额定电流就是0.225A,故灯泡的额定功率是:P=UI=3.5V×0.225A=0.7875W;
故答案为:电源电压太低;3.5;10;0.7875.