Question

小芳家有一小燈泡L，燈泡銘牌只有2.5V依稀可見，為了測(cè)出它的額定功率，小芳向?qū)嶒?yàn)室的老師借出以下器材：電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)，電壓表一塊，導(dǎo)線若干，以及一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻．請(qǐng)你將她實(shí)驗(yàn)的缺少部分完成：
（1）小芳按她設(shè)計(jì)的電路圖連好電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)并聯(lián)在燈L兩端的電壓表讀數(shù)為

2.5

V時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；再將電壓表拆下并聯(lián)在定值電阻兩端，電壓表的示數(shù)是3V，則燈L的額定功率

0.75

W．（設(shè)燈絲電阻不變）
（2）滑動(dòng)變阻器在此實(shí)驗(yàn)中除了可以保護(hù)用電器外的作用是

改變滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值，使燈L兩端的電壓為額定電壓

，在連接電路時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值

最大

．
（3）在虛線框中畫出小芳實(shí)驗(yàn)的電路圖．

Answer 1

分析：（1）要使小燈泡正常發(fā)光，必須使兩端電壓為額定電壓；串聯(lián)電路各處電流都相等，已知定值電阻的阻值和兩端電壓，利用公式I=

U

R

能夠計(jì)算電路電流，也就是通過(guò)燈泡的電流，最后用P=UI就能得到燈泡的額定功率．
（2）滑動(dòng)變阻器在電路中的作用有二：保護(hù)電路和改變電路中的電流和電壓．
（3）設(shè)計(jì)電路圖要從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵延衅鞑膬煞矫婵紤]．

解答：解：
（1）由銘牌知小燈泡的額定電壓為2.5V，要使小燈泡正常發(fā)光，需要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使燈泡兩端電壓為2.5V；
已知定值電阻的阻值和兩端電壓，所以通過(guò)定值電阻的電流為
I=

U

R

=

3V

10Ω

=0.3A
所以小燈泡的額定功率為
P_額=U_額I=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）要測(cè)量小燈泡的額定功率必須使燈泡正常發(fā)光，也就是兩端電壓達(dá)到額定電壓．所以需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，改變接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓等于額定電壓；為保護(hù)電路，防止因電流過(guò)大燒壞燈泡，滑動(dòng)變阻器應(yīng)將滑片接在最大阻值處．
（3）測(cè)量小燈泡的額定功率，必須使兩端電壓為額定電壓，因此需要燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)；知道額定電壓還要知道電流，在只有電壓表的情況下，還要定值電阻與燈泡串聯(lián)且電壓表測(cè)量其電壓．
故答案為：
（1）2.5；  0.75；
（2）改變滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值，使燈L兩端的電壓為額定電壓；最大．
（3）電路圖作法如右圖所示．

點(diǎn)評(píng)：第一小題中，利用定值電阻的阻值和電壓表的示數(shù)得出電流，是解決燈泡額定功率的關(guān)鍵．