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小姜同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有学生电源(电压为2伏的整数倍且保持不变...

小姜同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有学生电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测小灯(标有“2.5V”、“3.8V”字样)、电压表、电流表、滑动变阻器(标有“5Ω  3A”、“20Ω  2A”字样)、电键以及导线若干。他正确串联实验器材,并将电压表并联在电路中。闭合电键,当滑片移到某位置时,小灯泡恰好正常发光,此时他将观察到的电流表和电压表的示数(如图所示)分别记录在实验单上。

能否据此判定该实验中电压表并联在哪部分电路两端?并请说明理由。________

小葛同学看了小姜同学记录的信息,做出了电压表读数的如下分析判断:

因为小灯正常发光,由图a可知Ie0.3安,此时,变阻器接入电路的阻值一定大于其最大阻值所以UeIe R最大0.3×20欧=6伏。因此,电压表读数为11

你认为小葛的分析判断是否正确?为什么?________________

由此可以分析得出:小姜在实验中选用的小灯是标有________字样的,小灯的额定功率为_______瓦。

 

见解析所示 见解析所示 3.8V 1.14瓦 【解析】 (1)由题意,当滑片移到某位置时,电流表、电压表的示数分别如图所示时,小灯泡恰好正常发光。由指针的位置知道,若使用大量程0-15V,分度值为0.5V,示数为11V;若使用小量程0-3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,由于电流表使用小量程,分度值为0.02A,所以,电流大小为0.3A; 根据题意知道,“他正确串联实验器材”所以,可判断出灯与变阻器应是串联在电路中的;又因灯上标有“2.5V”和“3.8V”字样,且电源电压为2伏的整数倍且保持不变;若电压表示数为11V,由于11V大于3.8V,大于2.5V,所以,电压表不可能直接并联在灯的两端,也不能并联在电源的两端(因为11V不是2V的整数倍); 若并联在变阻器的两端,根据串联电路电压的特点,此时,电源电压为11V+3.8V=14.8V或11V+2.2V=13.2V均不是2V的整数倍,所以电压表的示数不可能是11V,而只能是2.2V;又因为此时灯泡正常发光,且额定电压是3.8V或2.5V,所以,电压表不能直接并联在灯的两端,更不能并联在电源的两端(2.2V不是2V的整数倍),由此可确定电压表只能并联在变阻器的两端,且示数为2.2V; (2)小葛的分析判断是错误的,若使用“20Ω 2A”的变阻器,其连入电路的阻值不可能大于20Ω;并且电压表示数若为11V,那么电源电压为11V+2.5V=13.5V或11V+3.8V=14.8V,都不是2V的整数倍; (3)若使用额定电压为2.5V的灯泡,由串联电路电压的特点知道,电源电压是2.5V+2.2V =4.7V,不是2V的整数倍,故不符合题意;若使用额定电压为3.8V的灯,则电源电压是:3.8V+2.2V=6V,符合电源电压是2V整数倍的条件。所以,灯的额定电压为3.8V,且电源电压为6V;又因为电路的电流大小为0.3A,灯的额定电压为UL =3.8V,正常工作时的电流大小IL =0.3A,所以灯的额定功率是:PL =UL ×IL =3.8V×0.3A=1.14W。  
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考点分析:
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