Question

18．某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”，小灯泡的额定电流为0.3A，该同学将滑动变阻器置于最大阻值后，闭合开关S，电流表、电压表读数分别为0.2A和2V，接着移动滑动变阻器滑片P直至小灯泡正常发光，这时滑动变阻器的滑片P恰好在中点，求小灯泡的额定功率．

Answer 1

分析 将滑动变阻器置于最大阻值后，灯泡L与变阻器的最大阻值R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；滑动变阻器的滑片P恰好在中点时，灯泡正常发光，电路中的电流和灯泡的额定电流相等，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：将滑动变阻器置于最大阻值后，灯泡L与变阻器的最大阻值R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器两端的电压：
U_R=IR=0.2A×50Ω=10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U_L+U_R=2V+10V=12V；
滑动变阻器的滑片P恰好在中点时，灯泡正常发光，灯泡的额定电流为0.3A，
根据串联电路的特点可知，电路中的电流I′=I_L=0.3A，
此时滑动变阻器两端的电压：
U_R′=I′×$\frac{1}{2}$R=0.3A×$\frac{1}{2}$×50Ω=7.5V，
则灯泡两端的电压（额定电压）：
U_L′=U-U_R′=12V-7.5V=4.5V，
灯泡的额定功率：
P_L′=U_L′I′=4.5V×0.3A=1.35W．
答：小灯泡的额定功率为1.35W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡的电阻是变化的．