Question

（2008?虹口區(qū)模擬）小明同學(xué)在“測(cè)定小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓不變，小燈標(biāo)有“0.3A”字樣，估計(jì)小燈的額定功率在1.2瓦以上．滑動(dòng)變阻器有兩只待用，分別是A：“10Ω  1A”、B：“20Ω 2A”．他選取滑動(dòng)變阻器并正確連接電路，操作規(guī)范，閉合電鍵時(shí)，觀察到電壓表、電流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安．他移動(dòng)變阻器的滑片直至小燈正常發(fā)光，此時(shí)電壓表的示數(shù)如圖所示，則小燈的額定電壓為

4.5

伏，他選用的滑動(dòng)變阻器為

B

（選填“A”或“B”），電源電壓為

6

伏，小燈的額定功率為

1.35

瓦．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電流和額定功率確定額定電壓，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，讀出燈泡的額定電壓．
（2）伏安法測(cè)燈泡的功率，電壓表與燈泡并聯(lián)，測(cè)燈泡電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)燈泡電流，
當(dāng)連接好電路，閉合電鍵，滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處，燈泡電壓為2V，電流為0.2A，
如果選擇“10Ω  1A”的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器電壓為：U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
所以電源電壓為U_總=U₁+U_L=2V+2V=4V，
電源電壓小于燈泡的額定電壓，移動(dòng)滑片不會(huì)使燈泡正常工作，“10Ω  1A”的滑動(dòng)變阻器不符合題意．
如果選擇“20  1A”的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器電壓為U₂=I₁R_L=0.2A×20Ω=4V，
所以電源電壓為U'總=U₂+U_L=4V+2V=6V，
電源電壓高于燈泡額定電壓，能使燈泡正常工作，“20  1A”的滑動(dòng)變阻器符合題意．
知道燈泡額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI，計(jì)算額定功率．

解答：解：燈泡額定電流為0.3A，額定功率大于1.2W，
所以，燈泡額定電壓大于U=

P

I

=

1.2V

0.3A

=4V，
所以，電壓表選擇0～15V量程，每一個(gè)大格代表5V，每一個(gè)小格代表0.5V，電壓為4.5V．
假設(shè)小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器，
閉合電鍵后，電壓表示數(shù)為2V，燈泡示數(shù)為0.2A，
所以，滑動(dòng)變阻器電壓為：U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
電源電壓為：U_總=U₁+U_L=2V+2V=4V＜4.5V，不符合題意．
假設(shè)小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器，
閉合電鍵后，電壓表示數(shù)為2V，燈泡示數(shù)為0.2A，
所以，滑動(dòng)變阻器電壓為：U₂=I₁R₂=0.2A×20Ω=4V，
電源電壓為：U_總′=U₂+U_L=4V+2V=6V，符合題意．
所以選擇B滑動(dòng)變阻器．
P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案為：4.5；B；6；1.35．

點(diǎn)評(píng)：本題首先根據(jù)燈泡的額定電流和額定功率求出燈泡的額定電壓，判斷電壓表的量程，讀出燈泡的額定電壓，然后假設(shè)滑動(dòng)變阻器A、B連入電路，求得電源電壓是否符合題意，最后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率．