Question

2．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U₀，且U＞U₀，已知定值电阻的阻值为R，小明想只用一个电表测出小灯泡的电功率，设计了以下四个电路图，则能测出小灯泡电功率的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U₀已知，关键是测出额定电流．可以不考虑S₁和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流．

解答 解：
A、S₂闭合S₃断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S₂断开S₃闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定电流，所以A错误；
B、S₂闭合S₃断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；
S₃闭合S₂断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；
电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，所以B错误；
C、将开关拨到2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，使得电压表的示数为U₀，则小灯泡正常发光；将开关拨到1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U₁，通过小灯泡的电流为I=$\frac{{U}_{1}-{U}_{0}}{R}$，小灯泡的额定功率表达式是P=U₀I=$\frac{{U}_{1}-{U}_{0}}{R}$•U₀，所以C正确；
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；
开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流．测不出灯泡的额定电流，所以D错误．
故选C．

点评 本题考查了测灯泡正常发光电阻问题，分析电路图，判断能不能测出灯泡正常发光时流过它的电流是解题的关键；分析开关闭合与断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错．