Question

（2013?虹口區三模）小紅和小偉同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓為6伏）、電壓表、電流表、滑動變阻器兩個（甲標有“50Ω  2A”、乙標有“20Ω  2A”字樣）、電鍵及導線若干，已知兩個小燈的額定電壓分別為2.5伏和3.5伏、額定電流相同．他們分別選擇器材進行實驗．小紅正確連接電路，把一個小燈接入電路中，閉合電鍵，移動變阻器的滑片，觀察到滑片在中點附近某位置時小燈正常發光，電流表的示數如圖所示．
①實驗過程中，小紅同學所選用的變阻器為

乙

（選填“甲”或“乙”），她所測小燈的額定電壓為

3.5

伏、額定電流為

0.26

安．
②請根據相關信息分別計算出小紅和小偉所測小燈的額定功率．

0.91W、0.65W

（需寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）在串聯電路中，電流處處相等，根據電流表指針位置，可以得到兩個電流值；已知電源電壓、兩只燈泡的額定電壓、兩只滑動變阻器的最大阻值，利用歐姆定律可以得到兩只燈泡和兩只滑動變阻器任意串聯的電路電流，將計算得到的電流與指針所指電流比較，最接近者為額定電流；進一步確定選擇的滑動變阻器和燈泡的額定電壓；
（2）已知燈泡的額定電壓和額定電流，由P=UI求出燈泡的額定功率；已知兩只燈泡的額定電流相同，另一只燈泡的額定電壓也知道了，同理得到另一只燈泡的額定功率．

解答：解：（1）由圖知：電流表示數為0.26A或者1.3A．
在6V電路中串聯，燈泡額定電壓為2.5V和3.5V時，滑動變阻器上分壓分別為6V-2.5V=3.5V或6V-3.5V=2.5V．
因為滑片在變阻器中點附近，所以，按照變阻器調節到25Ω和10Ω來分別計算電路電流：
①額定電壓為2.5V燈泡與50Ω變阻器串聯時的電路電流為

6V-2.5V

25Ω

=0.14A；
②額定電壓為2.5V燈泡與20Ω變阻器串聯的電路電流為

6V-2.5V

10Ω

=0.35A；
③額定電壓為3.5V燈泡與50Ω變阻器串聯的電路電流為

6V-3.5V

25Ω

=0.1A；
④額定電壓為3.5V燈泡與20Ω變阻器串聯時的電路電流為

6V-3.5V

10Ω

=0.25A；
可見，第四種組合最接近電流表的實際示數，所以選擇的變阻器是乙，小燈的額定電壓為3.5V，額定電流為0.26A．
（2）小紅所選燈泡額定電壓3.5V，額定電流0.26A，所以額定功率 P=UI=3.5V×0.26A=0.91W
小偉所選燈泡額定電壓2.5V，額定電流0.26A，則額定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
故答案為：（1）乙；3.5；0.26；（2）0.91W、0.65W．

點評：此題考查的是燈泡額定功率的測量，根據串聯電路的特點和歐姆定律確定電路電流--燈泡額定電流是解決此題的突破口，也是難點．