Question

某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，器材完好，小灯泡标有4.5伏字样．连接完电路后，电压表、电流表示数均为零，闭合电键后，两表示数分别为10伏和0.2安，调节滑动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，且小灯泡亮度很暗．该同学立即切断电键检查电路，然后按要求正确连接并操作，再次闭合电键，两表示数分别为2伏和0.2安，然后边思考边操作，直至灯泡正常发光，滑动变阻器滑片正好在中点上．
（1）画出该同学一开始连接的电路图．
（2）滑动变阻器的最大电阻．
（3）正确连接并操作，再次闭合电键时小灯的电功率．
（4）求出小灯泡的额定功率．

Answer 1

分析：（1）调节滑动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，且小灯泡亮度很暗，说明将滑动变阻器的下面两个接线柱连入电路；闭合电键后，电压表示数分别为10伏，小灯泡亮度很暗，说明电压表测量的不是灯两端的电压，测量的是滑动变阻器两端的电压；
（2）闭合电键后，两表示数分别为10伏和0.2安，利用欧姆定律求滑动变阻器的最大电阻；
（3）正确连接并操作，再次闭合电键，两表示数分别为2伏和0.2安，利用P=UI计算小灯泡的电功率；
（4）灯的额定电压为4.5V，利用P=

U2

R

求额定功率．

解答：解：（1）由闭合开关后的现象看出问题在：电压表并联在滑动变阻器两端，滑动变阻器均接下接线柱；
（2）滑动变阻器的最大阻值：
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额=

U 2 额

R

=

(4.5V)2

10Ω

=20.25W；
答：（1）电路图如右图所示；
（2）滑动变阻器的最大电阻为50Ω；
（3）正确连接并操作，再次闭合电键时小灯的电功率为0.4W；
（4）小灯泡的额定功率为20.25W．

点评：本题涉及滑动变阻器的使用、电功率的计算，区分额定功率、额定电压、实际功率、实际电压，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．