Question

（2013?龍江縣一模）小華同學在“測定小燈泡的功率”實驗中，所用電源電壓為4.5V、7.5V和9V中的一個，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，小燈泡標有“4.5V”，字樣，估計小燈泡的額定功率小于l．5W．他按圖連接好電路．閉合開關s，調節(jié)滑片P，當小燈泡正常發(fā)光時，變阻器的滑片P恰好在中點上（即連入電路的電阻為10Ω）．小華所用的電源電壓為

7.5

V，小燈泡的額定功率為

1.35

W．

Answer 1

分析：（1）根據燈泡的額定電壓、估計的燈泡額定功率值．由功率的變形公式I=

P

U

求出燈泡正常發(fā)光時的電流值；根據燈泡正常發(fā)光時電路電流的大約值和滑動變阻器接入電路的阻值，由U=IR可求出滑動變阻器兩端的電壓約為多大；根據燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器電壓大約值、燈泡的額定電壓，由串聯電路的特點求出電源電壓大約為多少，然后根據題目所給的電源，確定電源電壓值；
（2）由串聯電路的特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出電路電流，最后由公式P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：
（1）∵P=UI，
小燈泡正常工作時的電流約為I=

P

U

=

1.5W

4.5V

≈0.33A；
小燈泡正常發(fā)光時，電路電流約為I=0.33A，由題意知，此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=10Ω，
則滑動變阻器兩端電壓約為U_滑=IR_滑=0.33A×10Ω=3.3V；
∴電源電壓約為U=U_L+U_滑=4.5V+3.3V=7.8V，由題意知，電源電壓應為7.5V；
（2）電源電壓U=7.5V，燈泡正常發(fā)光時燈泡電壓U_L=4.5V，
燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=7.5V-4.5V=3V，
電路電流I=

U滑

R滑

=

3V

10Ω

=0.3A，
則燈泡的額定功率P_額=U_LI=4.5V×0.3A=1.35W；
故答案為：7.5；1.35．

點評：根據估算的燈泡正常發(fā)光時的電路電流，由歐姆定律及串聯電路的特點，通過計算求出電源的電壓，然后再根據電源電壓、燈泡正常發(fā)光時的電壓等于其額定電壓由串聯電路的特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據滑動變阻器接入電路的阻值求出電路電流，然后由功率公式求出燈泡的額定功率，本題的解題思路較復雜，對學生來說難度較大，是一道難題．