Question

10．小红在测量小灯泡的额定功率的实验时，由于没有找到自己需要的电压表，于是她选择了以下器材：电流表、电源（电压恒为6V）、开关两个，滑动变阻器（50Ω，1A）一个，导线若干，在没有电压表的情况下也完成了实验，已知小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间；小红设计了图乙电路图并进行了如下操作． 

（1）按照图乙电路图，补充完整图甲实物电路；
（2）只闭合开关S₁，移动滑片P，使电流表的示数为0.3A；
（3）再闭合开关S₂，滑片P位置不动（填“动”或“不动”），此时电流表示数如图丙所示，则此时电流I为0.5A；
（4）小灯泡的额定功率：P_额=0.72W．

Answer 1

分析 （1）变阻器滑左侧下接线柱连入电路．
（2）、（3）、（4）只闭合开关S₁，移动滑片P，便电流表的示数为为0.3A，此时灯正常工作；
保持滑片的位置不动，再闭合开关S₂，此时灯被短路，电路中电流可读出，根据欧姆定律，可求电路中的电阻大小即为变阻器连入电路中的值，在（2）中，由欧姆定律可求出灯正常工作时的电压，根据P_额=U_额I求灯的额定电功率

解答 解：
（1）变阻器左侧下接线柱连入电路，如图所示：

（2）只闭合开关S，移动滑片P，便电流表的示数为I=0.3A；
（3）再闭合开关S₂，滑片P位置不动，此时灯被短路，由图丙知，此时电路中的电流为I′=0.5A，电路中的电阻即变阻器连入的阻值大小R_滑=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
在（2）中，变阻器两端的电压U′=IR′=0.3A×12Ω=3.6V，所以灯正常工作时的电压U_额=6V-3.6V=2.4V，故灯的额定电功率P_额=U_额I=2.4V×0.3A=0.72W．
故答案为：（1）如上图所示；（2）0.3；（3）不动；0.5；（4）0.72

点评 本题主要考查在没有电压表的情况下测量小灯泡的额定功率，利用开关短路引起电路的变化，根据测出的不同电流求出灯正常工作时的电压，最后求出灯的额定功率．