Question

【题目】小华在“测定小灯泡的电功率”实验中，选用的器材有电源、待测小灯（标有“1.5V”字样）、电压表、电流表、滑动变阻器（“20Ω 2A”和“10Ω 2A”两个变阻器可供选择）、电键以及导线若干，所有器材均完好，他连接好电路，实验步骤正确，闭合电键后发现小灯不发光，电流表示数为0.3安，电压表示数为0伏。他继续移动滑片发现灯始终不亮，电流表示数逐渐增大至2安。该同学经过分析，发现电路中除一个电表外，其余连接均正确。接着他正确连接电路，移动滑片，当小灯正常发光时，滑片的位置恰好在中点上（即变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半）。

①画出小华同学最初的实验电路图。_____

②请根据相关信息计算出小灯的额定功率。_____（需写出计算过程）

Answer 1

【答案】 0.675W 或0.45W

【解析】

①[1]闭合电键后发现小灯不发光，电流表有示数，说明电路为通路；电压表示数为零，说明电压表被短路，移动滑片发现灯始终不亮，电流表示数逐渐增大，因此电流表、电压表都与灯泡并联；故从电源正极依次串联灯泡、滑动变阻器以及开关回到电源负极，并将电压表和电流表并联在灯泡两端，如下图所示：

②[2]当电路如上图连接时，小灯被短路，电路为滑动变阻器的简单电路，实验步骤正确，即闭合开关前，滑动变阻器滑片移至阻值最大处，闭合开关后，电流为0.3A。

当滑动变阻器为“20Ω2A”时，电源电压

U=IR=0.3A×20Ω=6V

正确连接电路后，电流表串联在电路中。当小灯正常发光时，达到其额定电压1.5V，所以滑动变阻变阻器两端电压

因为滑片的位置恰好在中点上，根据串联电路电流处处相等的规律，小灯的额定电流

小灯的额定功率

P额=U额I额=1.5V×0.45A=0.675W

当滑动变阻器为“10Ω2A”时，电源电压

U=IR=0.3A×10Ω=3V

正确连接电路后，电流表串联在电路中。当小灯正常发光时，达到其额定电压1.5V，所以滑动变阻变阻器两端电压

因为滑片的位置恰好在中点上，根据串联电路电流处处相等的规律，小灯的额定电流

小灯的额定功率

P额=U额I额=1.5V×0.3A=0.45W