Question

某同學(xué)按圖所示的電路圖做測定小燈L額定功率的實(shí)驗(yàn)．滑動(dòng)變阻器R及小燈L上分別標(biāo)有“5W  1A”、“0.3A”字樣，估計(jì)小燈的額定功率為1.2瓦左右．他實(shí)驗(yàn)步驟正確．閉合電鍵S，觀察到電流表的示數(shù)為0.2安、電壓表指針的位置如圖所示．請你在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線表示出該同學(xué)此時(shí)使用的電壓表的正確量程，他使用的電源電壓為

 

伏．接著，他把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使小燈正常發(fā)光，觀察到量程改變后的電壓表指針位置仍如圖所示．小燈L的額定電壓為

 

伏，額定功率為

 

瓦．

Answer 1

分析：已知燈泡的額定功率的估計(jì)值和額定電流，根據(jù)公式U=

P

I

可估算出電壓表的示數(shù)，從而確定電壓表的量程．
已知滑動(dòng)變阻器的功率和電流，根據(jù)公式P=I²R可求滑動(dòng)變阻器的電阻，已知電路電流，根據(jù)公式U=IR可求滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)電壓表的量程可讀出電壓表的示數(shù)，兩個(gè)電壓之和就是電源電壓，已知電源電壓和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，可求燈泡的額定電壓，根據(jù)公式P=UI可求燈泡的額定功率．

解答：解：估算燈泡的額定電壓約為U_估=

P估

I額

=

1.2W

0.3A

=4V，所以連接“量程為0～15V”的接線柱；如圖：

此時(shí)電壓表示數(shù)為U₁=3.5V，滑動(dòng)變阻器的電阻R=

P

I2

=

5W

(1A)2

=5Ω，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=I₁R=0.2A×5Ω=1V，所以電源電壓U=U₁+U_滑=1V+3.5V=4.5V．
小燈正常發(fā)光正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U₂=0.7V，所以燈泡的額定電壓U_額=U-U₂=4.5V-0.7V=3.8V，
燈泡的額定功率P_額=U_額I_額=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：4.5；3.8；1.14．

點(diǎn)評：本題考查電壓、電流、電阻和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是判斷電壓表的量程和求電源電壓，要知道串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和電壓表讀數(shù)的方法．