Question

（2010?崇明縣二模）甲、乙兩同學都準備測定某小燈的額定功率．小燈上標有“3.8V”清晰字樣．甲同學設計用如圖的電路進行實驗（電源電壓為6V）．而乙同學認為不用滑動變阻器，只需用若干節干電池改變電源電壓就可 測出小燈額定功率．
（1）上述兩學生設計的方案中不可行的是

乙

同學．
（2）若按照甲同學的方案，電壓表量程應選用

0～15V

（選填“0-3V”或“0-15V”）．
（3）若按照甲同學的方案，并選擇“20 歐、1 安”的滑動變阻器．當他正確連接電路，閉合電鍵，發現電壓表示數為 2V，電流表示數為 0.2 安，則此時小燈 發光

較暗

（選填“較亮”、“較暗”或“正常”）．
（4）移動滑動變阻器的滑片，當小燈正常發光時，滑動變阻器的滑片正好在中點（即電阻 10歐），則小燈的額定功率

0.836

瓦．

Answer 1

分析：（1）要測量小燈泡的額定功率，必須使小燈泡在額定電壓下發光．滑動變阻器能夠連續改變小燈泡兩端電壓，改變干電池節數只能使燈泡兩端電壓成倍改變．
（2）電壓表量程的確定，決定于用電器的規格以及用電器具體的工作狀態．
（3）燈泡亮度決定于燈泡的實際功率，實際功率等于額定功率，燈泡正常發光；實際功率低于額定功率，燈泡發光較暗；實際功率大于額定功率，燈泡發光過亮．
（4）已知小燈泡正常發光和電源電壓，可以知道滑動變阻器兩端電壓，根據串聯電阻兩端電壓與其阻值成正比，可以求出燈絲電阻．最后利用P=

U2

R

計算額定功率．

解答：解：
（1）移動滑片，滑動變阻器能夠連續改變用電器兩端電壓，調節滑片位置，可以使小燈泡兩端電壓達到額定電壓；干電池連接在電路中，節數不同，加在用電器兩端電壓是成倍改變的，小燈泡兩端電壓不等于額定電壓．所以乙同學的方案不可行．
（2）小燈泡的額定電壓為3.8V，要測量其額定功率，必須使燈泡兩端電壓為額定電壓．所以電壓表需要選擇0～15V量程．
（3）小燈泡的實際電壓低于額定電壓，所以實際功率低于額定功率．因此燈泡發光較暗．
（4）小燈泡正常發光U_額=3.8V，電源電壓U=6V，
所以滑動變阻器兩端電壓為U₀=U-U_額=6V-3.8V=2.2V．
設燈絲電阻為R_L，根據題意得

3.8V

2.2V

=

RL

10Ω

，解得R_L=17.27Ω
小燈泡額定功率為
P_額=

U2 額

RL

=

(3.8V)2

17.27Ω

=0.836W
故答案為
（1）乙 
（2）0-15V 
（3）較暗
（4）0.836

點評：用電器的工作狀態決定于實際功率．小燈泡亮度的變化取決于兩端實際電壓的高低．