Question

（2008?虹口區模擬）小明同學在“測定小燈泡的功率”實驗中，所用電源電壓不變，小燈標有“0.3A”字樣，估計小燈的額定功率在1.2瓦以上．滑動變阻器有兩只待用，分別是A：“10Ω  1A”、B：“20Ω 2A”．他選取滑動變阻器并正確連接電路，操作規范，閉合電鍵時，觀察到電壓表、電流表的示數分別為2伏和0.2安．他移動變阻器的滑片直至小燈正常發光，此時電壓表的示數如圖所示，則小燈的額定電壓為

4.5

伏，他選用的滑動變阻器為

B

（選填“A”或“B”），電源電壓為

6

伏，小燈的額定功率為

1.35

瓦．

Answer 1

分析：（1）根據燈泡的額定電流和額定功率確定額定電壓，根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，讀出燈泡的額定電壓．
（2）伏安法測燈泡的功率，電壓表與燈泡并聯，測燈泡電壓，電流表與燈泡串聯測燈泡電流，
當連接好電路，閉合電鍵，滑動變阻器處于最大阻值處，燈泡電壓為2V，電流為0.2A，
如果選擇“10Ω  1A”的滑動變阻器，滑動變阻器電壓為：U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
所以電源電壓為U_總=U₁+U_L=2V+2V=4V，
電源電壓小于燈泡的額定電壓，移動滑片不會使燈泡正常工作，“10Ω  1A”的滑動變阻器不符合題意．
如果選擇“20  1A”的滑動變阻器，滑動變阻器電壓為U₂=I₁R_L=0.2A×20Ω=4V，
所以電源電壓為U'總=U₂+U_L=4V+2V=6V，
電源電壓高于燈泡額定電壓，能使燈泡正常工作，“20  1A”的滑動變阻器符合題意．
知道燈泡額定電壓和額定電流，根據P=UI，計算額定功率．

解答：解：燈泡額定電流為0.3A，額定功率大于1.2W，
所以，燈泡額定電壓大于U=

P

I

=

1.2V

0.3A

=4V，
所以，電壓表選擇0～15V量程，每一個大格代表5V，每一個小格代表0.5V，電壓為4.5V．
假設小明實驗時選擇“10Ω 1A”的滑動變阻器，
閉合電鍵后，電壓表示數為2V，燈泡示數為0.2A，
所以，滑動變阻器電壓為：U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
電源電壓為：U_總=U₁+U_L=2V+2V=4V＜4.5V，不符合題意．
假設小明實驗時選擇“20Ω 1A”的滑動變阻器，
閉合電鍵后，電壓表示數為2V，燈泡示數為0.2A，
所以，滑動變阻器電壓為：U₂=I₁R₂=0.2A×20Ω=4V，
電源電壓為：U_總′=U₂+U_L=4V+2V=6V，符合題意．
所以選擇B滑動變阻器．
P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案為：4.5；B；6；1.35．

點評：本題首先根據燈泡的額定電流和額定功率求出燈泡的額定電壓，判斷電壓表的量程，讀出燈泡的額定電壓，然后假設滑動變阻器A、B連入電路，求得電源電壓是否符合題意，最后根據P=UI計算燈泡的額定功率．