Question

小王做“測定小燈泡電功率”實驗，現有電源（電壓保持不變）、待測小燈、電壓表、電流表、滑動變阻器（“50Ω 2A”、“20Ω 2A”兩種規格）、電鍵及導線若干，其中待測小燈上只有所標“0.22A”（指小燈正常工作電流）字樣清晰可見。他連接電路，并把滑片移到變阻器的一端，閉合電鍵后發現小燈發出明亮的光，而電壓表卻無示數。接著他移動滑片，發現電流表示數逐漸減小，電壓表示數逐漸增大，當滑片移動到中點位置附近時，小燈正常發光，此時電壓表示數為2.3伏。他經過思考分析，不更換實驗器材重新正確連接電路，并規范操作，閉合電鍵發現電流表、電壓表示數分別為0.16安和1.3伏。

① 請說明小王判斷小燈正常發光的理由：____________________________________

② 實驗中所用滑動變阻器的最大阻值為_____________歐，電源電壓為___________伏，小燈泡的額定功率為_______________瓦。（需寫出計算過程）

 

Answer 1

①當電流表示數為0.22安時，小燈正常發光。②20歐；4.5伏；0.484瓦

計算過程：1/2R滑＝U滑/I額≈2.3V/0.22A=10.45Ω

所以 R滑＝20Ω

U= UL＋U′滑＝1.3V＋0.16A×20Ω＝4.5V ；U額＝U－U滑＝4.5V－2.3V＝2.2V

P額= U額I額＝2.2 V×0.22A=0.484W

【解析】

試題分析：①燈泡在發光過程中，當兩端的實際電壓等于額定電壓或通過的實際電流等于額定電流時，其正常發生，由于待測小燈上只有所標“0.22A”（指小燈正常工作電流）字樣清晰可見，故小王判斷小燈正常發光是根據電流表示數為0.22安。②由電流表示數逐漸減小，電壓表示數逐漸增大可知，電壓表所測的是滑動變阻器兩端電壓U滑=2.3V，當滑片移動到中點位置附近時，燈泡正常發光，通過的電流I額=0.22A則1/2R滑＝U滑/I額≈2.3V/0.22A=10.45Ω，所以R滑＝20Ω；規范操作后，UL=1.3V，R滑＝20Ω，I=0.16A，則電源電壓U= UL＋I R滑＝1.3V＋0.16A×20Ω＝4.5V，U額＝U－U滑＝4.5V－2.3V＝2.2V，小燈泡的額定功率P額= U額I額＝2.2 V×0.22A=0.484W。

考點：測小燈泡的額定功率