Question

【题目】某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”，小灯泡的额定电流为0.3A，该同学将滑动变阻器置于最大阻值后，闭合开关S，电流表、电压表读数分别为0.2A和2V，接着移动滑动变阻器滑片P直至小灯泡正常发光，这时滑动变阻器的滑片P恰好在中点，求小灯泡的额定功率．

Answer 1

【答案】解：将滑动变阻器置于最大阻值后，灯泡L与变阻器的最大阻值R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流， 由I= 可得，滑动变阻器两端的电压：
UR=IR=0.2A×50Ω=10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=UL+UR=2V+10V=12V；
滑动变阻器的滑片P恰好在中点时，灯泡正常发光，灯泡的额定电流为0.3A，
根据串联电路的特点可知，电路中的电流I′=IL=0.3A，
此时滑动变阻器两端的电压：
UR′=I′× R=0.3A× ×50Ω=7.5V，
则灯泡两端的电压（额定电压）：
UL′=U﹣UR′=12V﹣7.5V=4.5V，
灯泡的额定功率：
PL′=UL′I′=4.5V×0.3A=1.35W．
答：小灯泡的额定功率为1.35W．
【解析】将滑动变阻器置于最大阻值后，灯泡L与变阻器的最大阻值R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；滑动变阻器的滑片P恰好在中点时，灯泡正常发光，电路中的电流和灯泡的额定电流相等，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．