Question

某同學在“測定小燈泡功率”的實驗中，所用電源的電壓為6伏，滑動變阻器標有“20Ω 2A”字樣，燈泡上標的字母模糊，但其額定電壓可能是2.2伏或3.8伏．他按圖1所示的電路進行實驗．實驗時他調節滑動變阻器滑片P的位置，觀察小燈的發光情況，當他認為小燈接近正常發光時，再去觀察電壓表和電流表的示數，觀察到的現象如圖2所示．該同學經過思考、分析后，重新進行實驗，使小燈泡正常發光，此時，滑片P的位置恰好在中點上（即滑動變阻器連入電路的電阻為10歐）．
（1）簡述產生圖2所示現象的原因；
（2）求出小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：（1）電壓表指針偏到最大刻度右側，說明選擇量程太小；電流表的指針反偏，說明正負接線柱接反了．
（2）根據第一問可知小燈泡的額定電壓，根據串聯電路電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出電路中電流，再根據P=UI求出小燈泡的額定功率．

解答：解：（1）電壓表的指針偏轉到最大值的右側，所接的電壓表選擇的是0～3V量程；電流表的指針反偏，所以正負接線柱接反了．
（2）重新連接以后，滑片P的位置恰好在中點上，即R=10Ω，
由第一問可知，電壓表的量程應為0～15V，即小燈泡的額定電壓為3.8V，
∵燈泡與滑動變阻器串聯
∴滑動變阻器兩端的電壓為U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V
電路中的電流：
I=

UR

R

=

2.2V

10Ω

=0.22A
小燈泡的額定功率：
P=U_LI=3.8V×0.22A=0.836W
答：（1）產生圖2所示現象的原因分別是：電壓表量程太小；電流表正負接線柱接反；（2）小燈泡的額定功率為0.836W．

點評：解決本題關鍵：一是會根據電流表、電壓表的指針偏轉情況判斷現象產生原因；二是熟練的運用串聯電路電壓、電流特點，三是能利用歐姆定律和電功率公式解決簡單問題．