Question

小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有学生电源（电压为2伏的整数倍），待测小灯（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5瓦～0.8瓦之间）、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干；他正确串联实验器材，然后，将电压表并联在电路中．闭合电键后，继续移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐而增加，电压表的示数逐渐变小．他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数．
①请画出小华同学连接的实验电路图．
②如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65瓦．请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率．（需写出计算过程）

Answer

（1）测定灯泡的功率时，灯泡的亮度增大，电路中电流增大造成的，滑动变阻器和灯泡是串联的，要使电路电流增大，总电阻要减小，滑动变阻器电阻减小，串联电路的电阻起分担电压的作用，电阻越小分担的电压越小，所以滑动变阻器两端的电压减小，电源电压一定，灯泡两端的电压增大．
（2）移动滑动变阻器到一个位置，灯泡正常发光，电压表和电流表的示数相乘为1.65W，设滑动变阻器的电压为UR，P=URI=1.65，求出电流为即灯泡正常工作电流，灯泡的额定电压为2.5V，根据P=UI计算灯泡的额定功率，额定功率在0.5W～0.8W之间，解不等式求得电源电压，再求出灯泡的额定功率．
【解析】
①测定灯泡的功率的实验滑动变阻器和灯泡是串联的，灯泡亮度增大，是因为滑动变阻器的电阻减小造成的，串联电路中，电阻起分担电压的作用，电阻越小，分担的电压越小，电压表的示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器的两端．如图．

②由题意P=URI=1.65W，所以I=，
此时灯泡正常工作，所以灯泡的额定功率为：
PL=ULI=2.5V×=，
所以，0.5W≤≤0.8W
解不等式得：7.66V≤U总≤10.75V
又因为电源电压为2的整倍数，所以U取8V或10V，
当U总=10V时，
PL==0.55W，
当U总=8V时，
PL==0.75W．
答：灯泡的额定功率为0.55W或0.75W．