题目内容

某同学做“测定小灯泡的功率”实验时,所用滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,甲、乙两灯分别标有“3.8V”和“2.5V”字样.该同学先把甲灯接入电路,但闭合电键后,无论怎样移动滑片P,灯始终不亮,电压表示数为4.5V.然后该同学把甲灯取下,换上乙灯重新实验,乙灯发光,当他把滑片移到中点处时(即变阻器接入电路的电阻为10Ω),乙灯正常发光.
(1)试分析甲灯不能发光的可能原因.
(2)简述判定乙灯正常发光的理由.
(3)求出乙灯的额定功率.

解:(1)甲灯接入电路后,灯泡不亮,而有电压,说明电路出现了断路;滑动变阻器不起作用,是它接入的阻值很小;因此可以判断出是电压过大把灯泡烧毁,灯丝断了;
故答案是:甲灯丝断了.
(2)灯只有在额定电压下才正常发光,乙灯的额定电压是2.5V,移动滑动变阻器正好使乙灯两端的电压达到2.5V,所以它才正常发光;
故答案是:移动滑片使电压表示数达到了2.5V.
(3)滑动变阻器的阻值:R=10Ω
乙灯正常发光的电压:U=2.5V
滑动变阻器的电压:U=4.5V-2.5V=2V
电路的电流:I=I===0.2A
乙灯的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
即:乙灯的额定功率是0.5W.
分析:(1)电路中灯泡不亮有两种情况,一是短路,当灯泡短路时,电流大而无电压;二是断路,当灯泡断路时,无电流而电压大;由此就能判断出甲灯不发光的原因;
(2)用电器只有在额定电压下才能正常工作;
(3)由滑动变阻器的阻值和电压值,利用I=计算电路的电流值;
利用灯泡的额定电压和电流,利用P=UI计算乙灯的额定功率.
点评:此题主要考查功率的计算,同时涉及到电路故障分析,欧姆定律等,是一电学综合题,属于中档题.
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