Question

小馬同學做“測定小燈泡的功率”實驗時，采用了10伏的電源電壓，滑動變阻器標有“50歐  2安”字樣，小燈泡的額定電壓是2.5伏，他正確連接電路后，當他把滑片P移到變阻器的中點時，小燈泡恰好正常發光，于是他記錄下電流表的示數并算出小燈泡的額定功率為3.75瓦，老師看到后說：你太粗心了，錯了！但該同學電路連接正確，各元件也完好無損．
（1）請你幫助該小馬同學分析錯誤的原因．
（2）求出小燈泡的正常工作時的電流為多少？
（3）小燈泡的額定功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：當小燈泡的額定功率為3.75瓦時，根據I=求出電路中的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓，與電源的電壓相比較可知他算得結果不正確；又因電路連接正確，各元件也完好無損，據此可知小馬同學錯誤的原因．由電流表量程和分度值可知，大量程的示數為小量程示數的5倍，據此求出通過燈泡的額定電流．利用P=UI求出小燈泡的額定功率．
解答：解：（1）如果小燈泡的額定功率為3.75W，則通過的電流I===1.5A，
滑動變阻器兩端的電壓U_R=I×R=1.5A××50Ω=37.5V＞10V，超過了電源電壓
又因該同學電路連接正確，各元件也完好無損，
所以該同學錯誤的原因是在讀電流時把電流表的量程搞錯了；
（2）因電流表大量程和分度值是小量程的5倍，所以大量程的示數為小量程示數的5倍，
即小燈泡的額定電流為0.3A，所以小燈泡正常工作時的電流為0.3安；
（3）小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
答：（1）在讀電流時把電流表的量程搞錯了；
（2）小燈泡的正常工作時的電流為0.3A；
（3）小燈泡的額定功率為0.75W．
點評：本題以“測定小燈泡的功率”實驗為背景考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是知道電流表大量程的示數為小量程示數的5倍，難點是該同學錯誤原因的分析．