Question

【題目】小華在“測定小燈泡的電功率”實驗中，選用的器材有電源、待測小燈（標有“1.5V”字樣）、電壓表、電流表、滑動變阻器（“20Ω 2A”和“10Ω 2A”兩個變阻器可供選擇）、電鍵以及導線若干，所有器材均完好，他連接好電路，實驗步驟正確，閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈不發(fā)光，電流表示數(shù)為0.3安，電壓表示數(shù)為0伏。他繼續(xù)移動滑片發(fā)現(xiàn)燈始終不亮，電流表示數(shù)逐漸增大至2安。該同學經過分析，發(fā)現(xiàn)電路中除一個電表外，其余連接均正確。接著他正確連接電路，移動滑片，當小燈正常發(fā)光時，滑片的位置恰好在中點上（即變阻器接入電路的電阻為最大阻值的一半）。

①畫出小華同學最初的實驗電路圖。_____

②請根據相關信息計算出小燈的額定功率。_____（需寫出計算過程）

Answer 1

【答案】 0.675W 或0.45W

【解析】

①[1]閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈不發(fā)光，電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表示數(shù)為零，說明電壓表被短路，移動滑片發(fā)現(xiàn)燈始終不亮，電流表示數(shù)逐漸增大，因此電流表、電壓表都與燈泡并聯(lián)；故從電源正極依次串聯(lián)燈泡、滑動變阻器以及開關回到電源負極，并將電壓表和電流表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

②[2]當電路如上圖連接時，小燈被短路，電路為滑動變阻器的簡單電路，實驗步驟正確，即閉合開關前，滑動變阻器滑片移至阻值最大處，閉合開關后，電流為0.3A。

當滑動變阻器為“20Ω2A”時，電源電壓

U=IR=0.3A×20Ω=6V

正確連接電路后，電流表串聯(lián)在電路中。當小燈正常發(fā)光時，達到其額定電壓1.5V，所以滑動變阻變阻器兩端電壓

因為滑片的位置恰好在中點上，根據串聯(lián)電路電流處處相等的規(guī)律，小燈的額定電流

小燈的額定功率

P額=U額I額=1.5V×0.45A=0.675W

當滑動變阻器為“10Ω2A”時，電源電壓

U=IR=0.3A×10Ω=3V

正確連接電路后，電流表串聯(lián)在電路中。當小燈正常發(fā)光時，達到其額定電壓1.5V，所以滑動變阻變阻器兩端電壓

因為滑片的位置恰好在中點上，根據串聯(lián)電路電流處處相等的規(guī)律，小燈的額定電流

小燈的額定功率

P額=U額I額=1.5V×0.3A=0.45W