Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω 2A”，小燈泡的額定電流為0.3A，該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器置于最大阻值后，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表、電壓表讀數(shù)分別為0.2A和2V，接著移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P直至小燈泡正常發(fā)光，這時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)，求小燈泡的額定功率．

Answer 1

【答案】解：將滑動(dòng)變阻器置于最大阻值后，燈泡L與變阻器的最大阻值R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流， 由I= 可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
UR=IR=0.2A×50Ω=10V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=UL+UR=2V+10V=12V；
滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，燈泡的額定電流為0.3A，
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，電路中的電流I′=IL=0.3A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
UR′=I′× R=0.3A× ×50Ω=7.5V，
則燈泡兩端的電壓（額定電壓）：
UL′=U﹣UR′=12V﹣7.5V=4.5V，
燈泡的額定功率：
PL′=UL′I′=4.5V×0.3A=1.35W．
答：小燈泡的額定功率為1.35W．
【解析】將滑動(dòng)變阻器置于最大阻值后，燈泡L與變阻器的最大阻值R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電路中的電流和燈泡的額定電流相等，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．