Question

如圖所示電路圖中，電源電壓為 16V，小燈泡 L上雖標有規格，但除了“12V”字樣以外其余均看不清楚．
求：（1）按此圖連好電路后，閉合開關S，會存在什么可能的危險？你應該怎樣預防？
（2）在做好正確的準備后，再次閉合開關S，調節變阻器的滑片P，使小燈泡恰能正常發光，此時電流表的示數為0.8A．（假設小燈泡的電阻不隨溫度變化）則：
①實驗時，能判斷小燈泡正常發光的依據是什么？小燈泡的電阻值是多大？
②調節變阻器滑片P，當電流表的示數為0.4A時，小燈泡的實際功率是多大？變阻器的有效電阻是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到阻值最大處，否則會使燈泡兩端電壓過大，可能燒壞燈泡；
（2）①由于電壓表測量燈泡兩端電壓，并且已知燈泡的額定電壓，因此通過電壓表示數剛好為額定電壓值時，燈泡正常發光；利用R=求出小燈泡的電阻值；
②利用U=IR求出燈泡兩端電壓，然后根據P=UI即可求出燈泡的實際功率；再根據電源電壓和串聯電路電壓的特點求出變阻器兩端電壓，并利用R=求出變阻器的有效電阻．
解答：解：（1）燈兩端的電壓過大，（或：流過電燈的電流過大/燈的實際電功率過大），可能燒壞小燈泡；
應該在開關閉合前，將滑動變阻器調到最大阻值；
（2）①因為燈泡的額定電壓為12V，因此依據是：電壓表的示數為12V；
R===15Ω．
②U_燈=I′R_燈=0.4A×15Ω=6V
P_燈=I′U_燈=0.4A×6V=2.4W；
U_變=U-U_燈=20V-6V=14V；
R_變===35Ω．
答：①實驗時，能判斷小燈泡正常發光的依據是電壓表的示數為12V；小燈泡的電阻值是15Ω．
②調節變阻器滑片P，當電流表的示數為0.4A時，小燈泡的實際功率是2.4W；變阻器的有效電阻是35Ω．
點評：解答本題應明確以下幾點：（1）滑動變阻器的作用；（2）正常工作時電壓和功率即為額定電壓和功率；（2）串聯電路的電壓特點．