Question

18．某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω 2A”，小燈泡的額定電流為0.3A，該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器置于最大阻值后，閉合開關(guān)S，電流表、電壓表讀數(shù)分別為0.2A和2V，接著移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P直至小燈泡正常發(fā)光，這時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)，求小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 將滑動(dòng)變阻器置于最大阻值后，燈泡L與變阻器的最大阻值R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電路中的電流和燈泡的額定電流相等，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：將滑動(dòng)變阻器置于最大阻值后，燈泡L與變阻器的最大阻值R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=IR=0.2A×50Ω=10V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_L+U_R=2V+10V=12V；
滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，燈泡的額定電流為0.3A，
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，電路中的電流I′=I_L=0.3A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R′=I′×$\frac{1}{2}$R=0.3A×$\frac{1}{2}$×50Ω=7.5V，
則燈泡兩端的電壓（額定電壓）：
U_L′=U-U_R′=12V-7.5V=4.5V，
燈泡的額定功率：
P_L′=U_L′I′=4.5V×0.3A=1.35W．
答：小燈泡的額定功率為1.35W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡的電阻是變化的．