Question

【題目】某同學利用如圖所示的電路測定小燈泡的額定功率，滑動變阻器上標有“50Ω 2A”，小燈泡的額定電流為0.3A，該同學將滑動變阻器置于最大阻值后，閉合開關S，電流表、電壓表讀數分別為0.2A和2V，接著移動滑動變阻器滑片P直至小燈泡正常發光，這時滑動變阻器的滑片P恰好在中點，求小燈泡的額定功率．

Answer 1

【答案】解：將滑動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，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流， 由I= 可得，滑動變阻器兩端的電壓：
UR=IR=0.2A×50Ω=10V，
因串聯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；
滑動變阻器的滑片P恰好在中點時，燈泡正常發光，燈泡的額定電流為0.3A，
根據串聯電路的特點可知，電路中的電流I′=IL=0.3A，
此時滑動變阻器兩端的電壓：
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，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出R兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓；滑動變阻器的滑片P恰好在中點時，燈泡正常發光，電路中的電流和燈泡的額定電流相等，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據P=UI求出燈泡的額定功率．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．