Question

某同學(xué)在做“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20歐，額定電流為2安，燈泡上標(biāo)的字樣模糊．他按如圖1所示的電路圖正確連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，他把滑片P從B向A移動(dòng)，觀察燈泡發(fā)光情況，發(fā)現(xiàn)滑片P移到中點(diǎn)附近某位置時(shí)，燈泡發(fā)光正常．此時(shí)電壓表V₁、V和電流表A的示數(shù)如圖2所示．請(qǐng)你讀出三只電表的示數(shù)，求出該同學(xué)測(cè)得小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：由圖1可知，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V測(cè)電源電壓，V₁測(cè)小燈泡兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)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(jù)分度值讀出電壓表的示數(shù)；滑片P移到中點(diǎn)附近某位置時(shí)，電阻約為10Ω，根據(jù)歐姆定律求出電流確定電流表的量程，根據(jù)分度值讀出示數(shù)，最后根據(jù)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(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V測(cè)電源電壓，V₁測(cè)小燈泡兩端的電壓；
由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)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(dòng)變阻器分得的電壓為：U_R=U-U_L=4.5V-2.2V=2.3V；
燈泡發(fā)光正常時(shí)，滑動(dòng)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(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：一是電壓表、電流表量程的選擇方法，二是串聯(lián)電路電流、電壓特點(diǎn)的靈活運(yùn)用，三是歐姆定律和功率公式的運(yùn)用．