Question

14．有一个小灯泡的铭牌已经模糊，只有“0.3A”的字样能看清．小明利用电流表、滑动变阻器和阻值为R₀=10Ω的定值电阻测量小灯泡的额定功率，设电源电压恒定．
（1）小明按照图甲的电路图连接好电路，闭合开关S，移动滑片，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光．
（2）为了计算小灯泡的额定功率，他又连接了图乙的电路，闭合开关，读出电流表A₁、A₂的示数分别为I₁、I₂，在甲、乙两次操作过程中，他应该注意保持滑动变阻器的滑片位置相同．
（3）若实验中，小明测得的I₁=0.5A、I₂=1.0A，根据以上数据计算出小灯泡的额定功率为1.2W．

Answer 1

分析 已知灯泡的额定电流，不移动滑片，通过图乙求出求出电源电压和滑动变阻器连入阻值．再由甲图根据串联电路的特点和欧姆定律计算出灯泡正常发光的电压，从而求出灯泡的额定功率．

解答 解：
（1）小明按照图甲的电路图连接好电路，闭合开关S，移动滑片，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光．
（2）乙图应保持滑动变阻器的滑片位置不变．
（3）若实验中，小明测得的I₁=0.5A、I₂=1.0A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律，
则U=U_变=U₀=I₂R₀=1.0A×10Ω=10V，
滑动变阻器连入电路的阻值：
R_变=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{10V}{0.5A}$=20Ω．
在甲图中，滑动变阻器两端电压：U_变′=IR_变=0.3A×20Ω=6V，
所以灯泡正常发光，此时电压U_额=U-U_变′=10V-6V=4V，
所以灯泡的额定功率：P=U_额I=4V×0.3A=1.2W．
故答案为：（1）0.3；（2）滑动变阻器的滑片位置；（3）1.2．

点评 本题是特殊方法测灯泡额定功率的实验，由电路图在深入理解实验的原理，关键是根据图乙找到电源电压和变阻器连入电路的阻值大小．有一定难度．