题目内容

小红和小伟同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为6伏）、电压表、电流表、滑动变阻器两个（甲标有“50Ω  2A”、乙标有“20Ω  2A”字样）、电键及导线若干，已知两个小灯的额定电压分别为2.5伏和3.5伏、额定电流相同．他们分别选择器材进行实验．小红正确连接电路，把一个小灯接入电路中，闭合电键，移动变阻器的滑片，观察到滑片在中点附近某位置时小灯正常发光，电流表的示数如图所示．
①实验过程中，小红同学所选用的变阻器为    （选填“甲”或“乙”），她所测小灯的额定电压为    伏、额定电流为    安．
②请根据相关信息分别计算出小红和小伟所测小灯的额定功率．    （需写出计算过程）

【答案】分析：（1）在串联电路中，电流处处相等，根据电流表指针位置，可以得到两个电流值；已知电源电压、两只灯泡的额定电压、两只滑动变阻器的最大阻值，利用欧姆定律可以得到两只灯泡和两只滑动变阻器任意串联的电路电流，将计算得到的电流与指针所指电流比较，最接近者为额定电流；进一步确定选择的滑动变阻器和灯泡的额定电压；
（2）已知灯泡的额定电压和额定电流，由P=UI求出灯泡的额定功率；已知两只灯泡的额定电流相同，另一只灯泡的额定电压也知道了，同理得到另一只灯泡的额定功率．
解答：解：（1）由图知：电流表示数为0.26A或者1.3A．
在6V电路中串联，灯泡额定电压为2.5V和3.5V时，滑动变阻器上分压分别为6V-2.5V=3.5V或6V-3.5V=2.5V．
因为滑片在变阻器中点附近，所以，按照变阻器调节到25Ω和10Ω来分别计算电路电流：
①额定电压为2.5V灯泡与50Ω变阻器串联时的电路电流为

=0.14A；
②额定电压为2.5V灯泡与20Ω变阻器串联的电路电流为

=0.35A；
③额定电压为3.5V灯泡与50Ω变阻器串联的电路电流为

=0.1A；
④额定电压为3.5V灯泡与20Ω变阻器串联时的电路电流为

=0.25A；
可见，第四种组合最接近电流表的实际示数，所以选择的变阻器是乙，小灯的额定电压为3.5V，额定电流为0.26A．
（2）小红所选灯泡额定电压3.5V，额定电流0.26A，所以额定功率 P=UI=3.5V×0.26A=0.91W
小伟所选灯泡额定电压2.5V，额定电流0.26A，则额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
故答案为：（1）乙；3.5；0.26；（2）0.91W、0.65W．
点评：此题考查的是灯泡额定功率的测量，根据串联电路的特点和欧姆定律确定电路电流--灯泡额定电流是解决此题的突破口，也是难点．