小华在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用的器材有电源(若干节干电池串联组成,即电源电压为1.5伏的整数倍)、待测小灯(标有“2.2V”字样、额定功率在0.4~0.7瓦之间)、电压表、电流表、滑动变阻器(有“50Ω 2A”和“20Ω 2A”两种规格)、电键以及导线若干。他正确连接电路,操作无误。闭合电键后,移动变阻器的滑片,他发现小灯正常发光时,滑片的位置恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为最大阻值的一半)。
①简述该同学是如何判定小灯泡正常发光的。________
②请根据相关信息计算出小灯的额定功率。________(有多种可能,且需写出计算过程)
解析 :
(1)当小灯泡两端的电压为2.2V时,小灯泡正常发光。
(2)小灯泡正常发光时,小灯泡的电流范围是
IL1= | PL1 | = | 0.7W | =0.32A |
UL | 2.2V |
IL2= | PL2 | = | 0.4W | =0.18A |
UL | 2.2V |
即:0.18A~0.32A
因串联,滑动变阻器中的电流范围也是0.18A~0.32A,不难计算滑动变阻器两端电压范围为:
1.8V~3.2V
电源电压的可能范围是:
3V
故,电源电压应为4.5V。此时小灯泡的额定功率为:
PL1= | 4.5V-2.2V | ×2.2V | =0.51W |
10Ω |
同理,当滑动变阻器为50Ω,其额定功率可能为:
0.46W或0.60W
答案:
(1)当测得小灯泡两端的电压为2.2V时,小灯泡正常发光。
(2)0.46W 、0.51W或0.60W
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