Question

3．下列電路中（R阻值已知，燈泡的額定電壓已知），無電流表也能測出該燈泡額定功率的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 小燈泡的額定功率等于額定電壓和額定電流的乘積，小燈泡的額定電壓U₀已知，關鍵是測出額定電流．在S₁閉合狀態下，根據滑動變阻器的作用分別分析每個電路的開關及電壓表的關系，看哪一個電路圖能測量出燈泡的額定電流．

解答 解：
A、S₁閉合、S₂斷開時，滑動變阻器接入的阻值未知且無法測出其電壓，無法計算出燈泡的額定電流；閉合開關S₁和S₂時，電阻R與燈泡并聯，電路的結構發生變化，且通過電阻R的電流不等于通過燈泡的電流，也無法測出燈泡的額定電流，所以無法計算燈泡的額定功率，故A不符合題意；
B、無論S₀接1或2，電阻R、燈泡以及滑動變阻器都串聯，此時電路中的電阻沒有發生變化；但由于變阻器接入的阻值未知，也不能測出電阻R兩端的電壓（在不改變電路連接方式的情況下），無法測出燈泡的額定電流，所以無法計算燈泡的額定功率，故B不符合題意．
C、S₁閉合S₂斷開，電壓表測電燈兩端的電壓，其上端為正接線柱、下端為負接線柱；
S₂閉合S₁斷開，電壓表測定值電阻R兩端的電壓，其上端應為負接線柱，下端應為正接線柱；
電壓表的兩次接線方法相反，在不改變電路連接方式的情況下，無法進行測量，故C不合題意；
D、開關S₀處于2的位置，電壓表測量的是燈泡兩端的電壓，移動滑動變阻器使電壓表示數為燈泡的額定電壓值U₀，開關S₀處于1的位置，電壓表測量的是燈泡和電阻串聯后的兩端電壓U′；則小燈泡的電流為I=$\frac{U′-{U}_{0}}{R}$，小燈泡額定功率的表達式為P=U₀I=$\frac{U′-{U}_{0}}{R}$U₀，故D符合題意．
故選D．

點評 本題考查兩個方面的問題：（1）知道電功率的計算公式；（2）能夠分析開關閉合斷開時電路的連接情況，綜合性較強，很容易出錯．