Question

某同學在做“測定小燈泡功率”的實驗中，所用滑動變阻器的阻值范圍為0～20歐，額定電流為2安，燈泡上標的字樣模糊．他按如圖1所示的電路圖正確連接電路進行實驗．實驗時，他把滑片P從B向A移動，觀察燈泡發光情況，發現滑片P移到中點附近某位置時，燈泡發光正常．此時電壓表V₁、V和電流表A的示數如圖2所示．請你讀出三只電表的示數，求出該同學測得小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：由圖1可知，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表V測電源電壓，V₁測小燈泡兩端的電壓；根據串聯電路電壓特點可知電源的電壓比燈泡兩端的電壓大，確定V、V₁的量程，根據分度值讀出電壓表的示數；滑片P移到中點附近某位置時，電阻約為10Ω，根據歐姆定律求出電流確定電流表的量程，根據分度值讀出示數，最后根據P=UI求出小燈泡的額定功率．

解答：解：由圖1可知，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表V測電源電壓，V₁測小燈泡兩端的電壓；
由串聯電路電壓特點可知：電源的電壓比燈泡兩端的電壓大，
所以V的量程為0～15V，分度值為0.5V，電源的電壓U=4.5V；
V₁的量程為0～3V，分度值為0.1A，小燈泡的額定電壓為U_L=2.2V．
滑動變阻器分得的電壓為：U_R=U-U_L=4.5V-2.2V=2.3V；
燈泡發光正常時，滑動變阻器的阻值約為10Ω，電路中的電流約為

2.3V

10Ω

=0.23A＜0.6A，
所以電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，小燈泡的額定電流為：I=0.24A；
小燈泡額定功率為：P=UI=2.2V×0.24A=0.528W．
答：小燈泡額定功率0.528W．

點評：解決本題的關鍵：一是電壓表、電流表量程的選擇方法，二是串聯電路電流、電壓特點的靈活運用，三是歐姆定律和功率公式的運用．