Question

某同學(xué)用導(dǎo)線把電源（電壓為4.5伏）、電鍵、電流表、標(biāo)有“20Ω 2A”字樣的滑動(dòng)變阻器、小燈泡連成串聯(lián)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中燈泡上只有所標(biāo)“0.2A”（指小燈正常工作電流）字樣清晰可見(jiàn)．閉合電鍵后，他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，使小燈正常發(fā)光，這時(shí)，他發(fā)現(xiàn)滑片的位置恰好在中點(diǎn)上（即滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為10歐）．經(jīng)過(guò)思考、分析，該同學(xué)得出了小燈泡的額定功率．
（1）畫(huà)出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）簡(jiǎn)要說(shuō)明該同學(xué)如何判定小燈是正常發(fā)光的．
（3）求出小燈泡的額定功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）燈泡、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電源串聯(lián)．
（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，當(dāng)電流表的示數(shù)為小燈正常工作電流時(shí)，小燈是正常發(fā)光的．
（3）已知滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻和電路電流，根據(jù)公式U=IR可求滑動(dòng)變阻器的電壓，再求燈泡的電壓，根據(jù)公式P=UI求出小燈泡的額定功率．
解答：解：（1）根據(jù)題意設(shè)計(jì)出的電路圖如圖：

（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A，達(dá)到燈泡的正常發(fā)光電流，燈泡正常發(fā)光．
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路電流為0.2A，滑動(dòng)變阻器電壓為U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V，
燈泡電壓U=U_總-U₁=4.5V-2V=2.5V，
燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
答：小燈泡的額定功率為0.5W．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電路圖的設(shè)計(jì)和電功率的計(jì)算以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路圖的設(shè)計(jì)，這是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，要知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律，還要注意電路連接的過(guò)程中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，滑片滑到阻值最大處．