Question

11．某同学要测量一只小灯泡的额定功率，小灯泡上仅有“0.4A”字样，额定电压值已模糊不清．实验采用规格为“1A，20Ω”的滑动变阻器，在没有电压表的情况下，他设计了如图所示的电路．实验过程中电源电压保持不变．请回答：
（1）将滑片P移到最右端b处，闭合S₁，断开S₂，电流表示数为0.3安；断开S₁，闭合S₂，调节滑片P使小灯泡正常发光，判断小灯泡正常发光的依据是电流表示数为0.4A
（2）若小灯泡正常发光时，滑片P恰好在中点，请计算小灯泡的额定功率是多少瓦？

Answer 1

分析 （1）当通过灯泡电流等于其额定电流时，灯泡正常工作；
（2）由滑片P移到最右端b处，闭合S₁，断开S₂，电流表示数为0.3A，可求得电源电压；断开S₁，闭合S₂，灯泡与变阻器串联，根据串联电路特点和欧姆定律求得灯泡此时电压，根据P=UI计算小灯泡的额定功率．

解答 解：
（1）由题小灯泡上仅有“0.4A”字样，即其额定电流为0.4A．断开S₁，闭合S₂，调节滑片P使电流表示数为0.4A时，小灯泡正常发光；
（2）由图闭合S₁，断开S₂时，只有变阻器连入电路，滑片P移到最右端b处，电流表示数为0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$，
U=IR_ab=0.3A×20Ω=6V，
断开S₁，闭合S₂时，灯泡与变阻器串联，滑片P恰好在中点时小灯泡正常发光，
所以此时灯泡两端电压：
U_L=U-U_滑=U-I_额×$\frac{1}{2}$R_ab=6V-0.4A×$\frac{1}{2}$×20Ω=2V，
所以小灯泡的额定功率：P_额=U_LI_额=2V×0.4A=0.8W．
故答案为：（1）电流表示数为0.4A；（2）0.8．

点评 本题考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，知道从额定电压或额定电流上都可以判断灯泡正常发光与否，属于一道基础题．