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    15．在学校科技节上，甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路，同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况．老师提供的器材有：“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡（灯丝电阻随温度的升高而增大）、滑动变阻器，电流表和电压表、开关、导线若干、电源（电压相等且保持不变）．两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数都发生变化，当两组电路的灯泡都正常发光时，恰好电压表示数均为3.8V，电流表示数均为0.3A，并且甲组的灯泡比乙组的暗．
    （1）两组同学所使用的电源电压是6.3V．
    （2）乙组同学在研究灯泡电功率变化情况时，想通过测量来比较以下两种情况灯泡电功率的大小关系：
    ①灯泡实际电压为额定电压一半时的电功率P1；
    ②灯泡实际电流为额定电流一半时的电功率P2．
    老师告诉他们不用测量也可以比较，同学们经过分析得出P1与P2之间正确的关系是P1＞ P2．

    分析 （1）甲灯额定电压是2.5V，灯泡正常发光时滑动变阻器电压是3.8V，由串联电路特点可以求出电源电压．
    （2）如果灯泡电阻不随温度变化，则灯泡电压为其额定电压一半时的电流等于额定电流的一半，其实际功率等于额定功率的四分之一；实际上灯泡电阻随温度升高而增大，所以灯泡实际电压为额定电压一半时的电流大于额定电流的一半，此时灯泡实际功率大于额定功率的四分之一；如果灯泡电阻不随温度变化而变化，电流等于额定电流一半时，灯泡实际功率等于额定功率的四分之一，实际上灯泡温度越低，灯泡电阻越小，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，则灯泡实际功率小于额定功率的四分之一；根据以上分析答题．

    解答 解：（1）灯泡额定电压一个是2.5V，一个是3.8V，当灯泡正常发光时电压表示数都是3.8V，则测额定电压为2.5V灯泡功率时，电压表与滑动变阻器并联；甲灯正常发光时灯泡两端电压为额定电压2.5V，由题意知，滑动变阻器两端电压为3.8V，则电源电压为2.5V+3.8V=6.3V．
    （2）灯泡实际电压为其额定电压一半时，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，它的实际功率P1＞$\frac{1}{4}$P额，实际电流等于额定电流一半时，由公式P=I2R得，实际功率P2＜$\frac{1}{4}$P额，则P1＞P2；
    故答案为：（1）6.3；（2）＞．

    点评 本题考查了求电源电压、比较灯泡实际功率大小，本题难度较大，只有认真分析题意、应用串联电路规律、电功率公式才可以正确解题．

    练习册系列答案
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