Question

小芳家有一小燈泡L，燈泡銘牌只有2.5V依稀可見，為了測出它的額定功率，小芳向實驗室的老師借出以下器材：電源、滑動變阻器、開關各一個，電壓表一塊，導線若干，以及一個阻值為10Ω的定值電阻．請你將她實驗的缺少部分完成：
（1）小芳按她設計的電路圖連好電路后閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片，當并聯在燈L兩端的電壓表讀數為______V時，小燈泡L正常發(fā)光；再將電壓表拆下并聯在定值電阻兩端，電壓表的示數是3V，則燈L的額定功率______W．（設燈絲電阻不變）
（2）滑動變阻器在此實驗中除了可以保護用電器外的作用是______，在連接電路時，應使滑動變阻器連入電路的阻值______．
（3）在虛線框中畫出小芳實驗的電路圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）要使小燈泡正常發(fā)光，必須使兩端電壓為額定電壓；串聯電路各處電流都相等，已知定值電阻的阻值和兩端電壓，利用公式I=能夠計算電路電流，也就是通過燈泡的電流，最后用P=UI就能得到燈泡的額定功率．
（2）滑動變阻器在電路中的作用有二：保護電路和改變電路中的電流和電壓．
（3）設計電路圖要從實驗目的和已有器材兩方面考慮．
解答：解：
（1）由銘牌知小燈泡的額定電壓為2.5V，要使小燈泡正常發(fā)光，需要移動滑動變阻器滑片，使燈泡兩端電壓為2.5V；
已知定值電阻的阻值和兩端電壓，所以通過定值電阻的電流為
I===0.3A
所以小燈泡的額定功率為
P_額=U_額I=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）要測量小燈泡的額定功率必須使燈泡正常發(fā)光，也就是兩端電壓達到額定電壓．所以需要調節(jié)滑動變阻器的滑片位置，改變接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓等于額定電壓；為保護電路，防止因電流過大燒壞燈泡，滑動變阻器應將滑片接在最大阻值處．
（3）測量小燈泡的額定功率，必須使兩端電壓為額定電壓，因此需要燈泡與滑動變阻器串聯；知道額定電壓還要知道電流，在只有電壓表的情況下，還要定值電阻與燈泡串聯且電壓表測量其電壓．
故答案為：
（1）2.5；  0.75；
（2）改變滑動變阻器連入電路中的阻值，使燈L兩端的電壓為額定電壓；最大．
（3）電路圖作法如右圖所示．
點評：第一小題中，利用定值電阻的阻值和電壓表的示數得出電流，是解決燈泡額定功率的關鍵．