Question

小孙同学在做“测定小灯泡的功率”的实验中，所用电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω  2A”字样，小灯上标有“0.16A”字样．他正确连接电路后，闭合电键，小灯发光较暗，观察到电流表和电压表的示数如图所示，继续移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，发现滑片恰好在中点上（即连入电路的电阻为25欧）．小孙同学所用的电源电压为______伏，小灯的额定电压为______伏，小灯的额定功率为______瓦．

Answer 1

【答案】分析：连接完电路闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值．根据电流表和电压表的示数，利用R=计算出小灯泡的阻值；又已知滑动变阻器接入电路的阻值，可计算得到电路总电阻，读的电流表示数，利用U=IR计算电源电压；
据灯泡正常工作时的电流滑动变阻器接入电路的电阻，据公式U=IR可计算出此时滑动变阻器两端的电压，进而可求得灯泡的额定电压；
进而利用公式P_额=U_额I计算出该灯泡的额定功率；
解答：解：当刚闭合开关时，据电流表和电压表的示数能看出，此时U_L=3V，I_L=0.12A，
灯泡的阻值为：R_L===25Ω；
此时滑动变阻器全部解入电路，故此时的总电阻是：R=50Ω+15Ω=65Ω，此时的电路中电流是I_L=0.12A，
故此时的电源电压是U=I（R_L+R′）=0.12A×（25Ω+50Ω）=9V；
当小灯泡正常工作时，其电流是0.16A，变阻器接入电路的阻值为25Ω，故此时变阻器两端的电压是：
U=IR=0.16A×25Ω=4V；故灯泡两端的电压是U=9V-4V=5V；
故此时小灯泡的额定功率是：P_额=U_额I=5V×0.16A=0.8W；
故答案为：9；5；0.8．
点评：熟悉串联电路中电流、电压和电阻的规律，并能熟练的应用欧姆定律和电功率的计算公式计算是解决该题的关键；同时，该题应特别注意的是：在改变灯泡中的电流时，灯泡的电阻值是变化的，故我们在计算时不能将灯泡的电阻一直看做是25Ω．