Question

（2008?虹口区模拟）小明同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压不变，小灯标有“0.3A”字样，估计小灯的额定功率在1.2瓦以上．滑动变阻器有两只待用，分别是A：“10Ω  1A”、B：“20Ω 2A”．他选取滑动变阻器并正确连接电路，操作规范，闭合电键时，观察到电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安．他移动变阻器的滑片直至小灯正常发光，此时电压表的示数如图所示，则小灯的额定电压为

4.5

伏，他选用的滑动变阻器为

B

（选填“A”或“B”），电源电压为

6

伏，小灯的额定功率为

1.35

瓦．

Answer 1

分析：（1）根据灯泡的额定电流和额定功率确定额定电压，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，读出灯泡的额定电压．
（2）伏安法测灯泡的功率，电压表与灯泡并联，测灯泡电压，电流表与灯泡串联测灯泡电流，
当连接好电路，闭合电键，滑动变阻器处于最大阻值处，灯泡电压为2V，电流为0.2A，
如果选择“10Ω  1A”的滑动变阻器，滑动变阻器电压为：U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
所以电源电压为U_总=U₁+U_L=2V+2V=4V，
电源电压小于灯泡的额定电压，移动滑片不会使灯泡正常工作，“10Ω  1A”的滑动变阻器不符合题意．
如果选择“20  1A”的滑动变阻器，滑动变阻器电压为U₂=I₁R_L=0.2A×20Ω=4V，
所以电源电压为U'总=U₂+U_L=4V+2V=6V，
电源电压高于灯泡额定电压，能使灯泡正常工作，“20  1A”的滑动变阻器符合题意．
知道灯泡额定电压和额定电流，根据P=UI，计算额定功率．

解答：解：灯泡额定电流为0.3A，额定功率大于1.2W，
所以，灯泡额定电压大于U=

P

I

=

1.2V

0.3A

=4V，
所以，电压表选择0～15V量程，每一个大格代表5V，每一个小格代表0.5V，电压为4.5V．
假设小明实验时选择“10Ω 1A”的滑动变阻器，
闭合电键后，电压表示数为2V，灯泡示数为0.2A，
所以，滑动变阻器电压为：U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
电源电压为：U_总=U₁+U_L=2V+2V=4V＜4.5V，不符合题意．
假设小明实验时选择“20Ω 1A”的滑动变阻器，
闭合电键后，电压表示数为2V，灯泡示数为0.2A，
所以，滑动变阻器电压为：U₂=I₁R₂=0.2A×20Ω=4V，
电源电压为：U_总′=U₂+U_L=4V+2V=6V，符合题意．
所以选择B滑动变阻器．
P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案为：4.5；B；6；1.35．

点评：本题首先根据灯泡的额定电流和额定功率求出灯泡的额定电压，判断电压表的量程，读出灯泡的额定电压，然后假设滑动变阻器A、B连入电路，求得电源电压是否符合题意，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率．