Question

（2006?上海）某同學做“測定小燈泡的功率”實驗，所用小燈是額定電壓為“2.5伏”和“4.5伏”中的一個．他正確連接電路，實驗步驟正確．閉合電鍵S，觀察到電壓表、電流表的示數分別為2伏和0.2安．過了一會兒，小燈突然熄滅，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈都不亮，電壓表的示數始終為12伏，則電源電壓為

12

伏，滑動變阻器的最大阻值為

50

歐．他換用一個相同規格的小燈接入電路，重新進行實驗，當小燈正常發光時，滑片的位置恰好在變阻器的中點上，電壓表的示數如圖所示，則小燈的額定電壓為

4.5

伏，額定功率為

1.35

瓦．

Answer 1

分析：（1）閉合電鍵S后發現小燈很亮，過了一會兒小燈泡突然熄滅，燈絲斷，電壓表通過導線、開關、滑動變阻器接在電源上，顯示電源電壓為12伏；他按照正確電路進行實驗，閉合開關時，滑動變阻器電阻全連入，知道電源電壓，電壓表、電流表的示數，利用歐姆定律和串聯電路的電壓關系可求R；
（2）根據電壓表的量程和分度值確定燈泡的額定電壓，根據串聯電路電壓特點求出此時滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出電路中的電流，根據P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）小燈泡突然熄滅，燈絲斷，電壓表通過導線、開關、滑動變阻器接在電源上，顯示電源電壓為12伏；
閉合開關時，電壓表、電流表的示數分別為2伏和0.2安，滑動變阻器電阻全連入，
滑動變阻器兩端的電壓為U_R=U-U_L=12V-2V=10V，
滑動變阻器的最大阻值為R=

UR

I

=

10V

0.2A

=50Ω．
（2）當小燈正常發光時，滑片的位置恰好在變阻器的中點上，所以此時滑阻接入電路的阻值為：R′=

1

2

R=25Ω，
若電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為0.9V，不符合題意，
所以電壓表的量程應為0～15V，分度值為0.5V，所以燈泡的額定電壓為4.5V；
滑動變阻器分得的電壓為U_R′=U-U_L′=12V-4.5V=7.5V，
電路中的電流為I′=

U ′ R

R′

=

7.5V

25Ω

=0.3A，
燈泡的額定功率為P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案為：12；50；4.5；1.35．

點評：本題考查了串聯電路特點、歐姆定律和電功率公式的應用，關鍵是根據電壓表的示數確定燈泡的額定電壓．