Question

某同學(xué)在“測定小燈泡功率”的實驗中，器材完好，小燈泡標(biāo)有4.5伏字樣．連接完電路后，電壓表、電流表示數(shù)均為零，閉合電鍵后，兩表示數(shù)分別為10伏和0.2安，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)兩表示數(shù)均不變，且小燈泡亮度很暗．該同學(xué)立即切斷電鍵檢查電路，然后按要求正確連接并操作，再次閉合電鍵，兩表示數(shù)分別為2伏和0.2安，然后邊思考邊操作，直至燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器滑片正好在中點上．
（1）畫出該同學(xué)一開始連接的電路圖．
（2）滑動變阻器的最大電阻．
（3）正確連接并操作，再次閉合電鍵時小燈的電功率．
（4）求出小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：（1）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)兩表示數(shù)均不變，且小燈泡亮度很暗，說明將滑動變阻器的下面兩個接線柱連入電路；閉合電鍵后，電壓表示數(shù)分別為10伏，小燈泡亮度很暗，說明電壓表測量的不是燈兩端的電壓，測量的是滑動變阻器兩端的電壓；
（2）閉合電鍵后，兩表示數(shù)分別為10伏和0.2安，利用歐姆定律求滑動變阻器的最大電阻；
（3）正確連接并操作，再次閉合電鍵，兩表示數(shù)分別為2伏和0.2安，利用P=UI計算小燈泡的電功率；
（4）燈的額定電壓為4.5V，利用P=

U2

R

求額定功率．

解答：解：（1）由閉合開關(guān)后的現(xiàn)象看出問題在：電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，滑動變阻器均接下接線柱；
（2）滑動變阻器的最大阻值：
R=

U

I

=

10V

0.2A

=50Ω；
（3）P′=U′I′=2V×0.2A=0.4W
RL=

U′

I′

=

2V

0.2A

=10Ω；
（4）P額=

U 2 額

R

=

(4.5V)2

10Ω

=20.25W；
答：（1）電路圖如右圖所示；
（2）滑動變阻器的最大電阻為50Ω；
（3）正確連接并操作，再次閉合電鍵時小燈的電功率為0.4W；
（4）小燈泡的額定功率為20.25W．

點評：本題涉及滑動變阻器的使用、電功率的計算，區(qū)分額定功率、額定電壓、實際功率、實際電壓，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識，難度適中．