Question

4．小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7W～l2W之间，小佳按如图所示甲的电路测定灯的功率，所用电流表有0.6A、3A两档，电压表有3V、l5V两档，将它们连入电路时，小佳作了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示，则（　　）
 

• A． 小灯泡额定功率为7.5W
• B． 在5V时小灯泡的功率为7.5W
• C． 在1V电压下小灯泡功率7.5W
• D． 工作2秒小灯泡做功为15J

Answer 1

分析 （1）根据灯泡规格和由P=UI计算灯泡正常发光时电流，由此判断两电表的量程，读出电表的示数，由欧姆定律和P=UI计算灯泡电阻的实际功率；由W=Pt计算工作2秒小灯泡做功；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算灯泡的额定功率和1V时的电功率；

解答 解：
由题知，灯泡额定电压为6V，所以电压表使用0-15V量程，分度值为0.5A，由图丙知，此时灯泡两端电压为5V；
额定功率估计在7W～l2W之间，由P=UI可得灯泡正常发光的最小电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{7W}{6V}$＞0.6A，所以电流表使用0-3A量程，由图乙知，电流表分度值是0.1A，此时通过灯泡电流I′=1.5A；
此时灯泡的实际功率：P_实=U_实I_实=5V×1.5A=7.5W，故B正确；
工作2秒小灯泡做功为：W=P_实t=7.5W×2s=15J，故D正确；
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡电阻：R_L=$\frac{{U}_{实}}{{I}_{实}}$=$\frac{5V}{1.5A}$=$\frac{10}{3}$Ω，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的额定功率：P_额=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{\frac{10}{3}Ω}$=10.8W，故A错误；
1V时的电功率：P_实′=$\frac{{U}_{实}{′}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（1V）^{2}}{\frac{10}{3}Ω}$=0.3W，故C错误．
故选BD．

点评 本题考查了灯泡电功率的测量，灵活运用电功率的计算公式，能根据灯泡规格判断电表量程是关键，知道灯泡在不同电压的功率是不同的．