Question

3．下列电路中（R阻值已知，灯泡的额定电压已知），无电流表也能测出该灯泡额定功率的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U₀已知，关键是测出额定电流．在S₁闭合状态下，根据滑动变阻器的作用分别分析每个电路的开关及电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流．

解答 解：
A、S₁闭合、S₂断开时，滑动变阻器接入的阻值未知且无法测出其电压，无法计算出灯泡的额定电流；闭合开关S₁和S₂时，电阻R与灯泡并联，电路的结构发生变化，且通过电阻R的电流不等于通过灯泡的电流，也无法测出灯泡的额定电流，所以无法计算灯泡的额定功率，故A不符合题意；
B、无论S₀接1或2，电阻R、灯泡以及滑动变阻器都串联，此时电路中的电阻没有发生变化；但由于变阻器接入的阻值未知，也不能测出电阻R两端的电压（在不改变电路连接方式的情况下），无法测出灯泡的额定电流，所以无法计算灯泡的额定功率，故B不符合题意．
C、S₁闭合S₂断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；
S₂闭合S₁断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端应为负接线柱，下端应为正接线柱；
电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故C不合题意；
D、开关S₀处于2的位置，电压表测量的是灯泡两端的电压，移动滑动变阻器使电压表示数为灯泡的额定电压值U₀，开关S₀处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U′；则小灯泡的电流为I=$\frac{U′-{U}_{0}}{R}$，小灯泡额定功率的表达式为P=U₀I=$\frac{U′-{U}_{0}}{R}$U₀，故D符合题意．
故选D．

点评 本题考查两个方面的问题：（1）知道电功率的计算公式；（2）能够分析开关闭合断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错．