Question

某同學在做“測定小燈泡的電功率”實驗中，器材齊全、完好，電源由幾節干電池組成（電壓為1.5伏的整數倍且保持不變），待測小燈標有“0.2安”字樣，滑動變阻器標有“20歐  2安”字樣。
（1）他連接完電路閉合電鍵S后，觀察到電表的示數分別為1.3伏和0.16安，繼續移動變阻器的滑片，發現兩電表的示數均不發生變化，則其原因是___________。
（2）經過思考，該同學發現操作中的不當之處，重新正確連接電路進行實驗。他移動變阻器的滑片，小燈泡正常發光，此時滑片的位置恰好在變阻器中點上（即滑動變阻器連入電路的電阻為10Ω）。請說出該同學判斷小燈正常發光的理由                        。
（3）小燈泡正常發光時的功率                          。（寫出計算過程）

Answer 1

（1）導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱上   （2）電流表示數為0.2安   （3）0.5瓦

試題分析：
滑動變阻器在電路中的作用是改變電路的電流和電壓。連接完電路閉合電鍵S后，觀察到電表的示數分別為1.3伏和0.16安，繼續移動變阻器的滑片，發現兩電表的示數均不發生變化，說明滑動變阻器接入電路的阻值不變，則其原因是導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱上。
（2）待測小燈標有“0.2安”字樣，“0.2安”是指小燈泡的正常發光電流，所以當電流表示數為0.2安時，小燈正常發光。               
（3）當滑動變阻器的阻值最大時，它兩端的電壓U_滑＝I_滑R_滑＝0.16安×20歐＝3.2伏
電源電壓U=U_燈＋U_滑=1.3伏＋3.2伏=4.5伏                        
小燈泡的正常發光時，滑動變阻器兩端的電壓U_滑ˊ＝I_滑ˊR_滑ˊ＝0.2安×10歐=2伏
小燈泡的額定電壓U_額＝U－U_滑ˊ＝4.5伏－2伏=2.5伏                     
小燈泡正常發光時的功率P_額＝U_額I_額＝2.5伏×0.2安＝0.5瓦