Question

某同学做“测定小灯泡的功率”实验时，所用滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，甲、乙两灯分别标有“3.8V”和“2.5V”字样．该同学先把甲灯接入电路，但闭合电键后，无论怎样移动滑片P，灯始终不亮，电压表示数为4.5V．然后该同学把甲灯取下，换上乙灯重新实验，乙灯发光，当他把滑片移到中点处时（即变阻器接入电路的电阻为10Ω），乙灯正常发光．
（1）试分析甲灯不能发光的可能原因．
（2）简述判定乙灯正常发光的理由．
（3）求出乙灯的额定功率．

Answer 1

解：（1）甲灯接入电路后，灯泡不亮，而有电压，说明电路出现了断路；滑动变阻器不起作用，是它接入的阻值很小；因此可以判断出是电压过大把灯泡烧毁，灯丝断了；
故答案是：甲灯丝断了．
（2）灯只有在额定电压下才正常发光，乙灯的额定电压是2.5V，移动滑动变阻器正好使乙灯两端的电压达到2.5V，所以它才正常发光；
故答案是：移动滑片使电压表示数达到了2.5V．
（3）滑动变阻器的阻值：R_阻=10Ω
乙灯正常发光的电压：U_额=2.5V
滑动变阻器的电压：U=4.5V-2.5V=2V
电路的电流：I_灯=I_阻===0.2A
乙灯的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
即：乙灯的额定功率是0.5W．
分析：（1）电路中灯泡不亮有两种情况，一是短路，当灯泡短路时，电流大而无电压；二是断路，当灯泡断路时，无电流而电压大；由此就能判断出甲灯不发光的原因；
（2）用电器只有在额定电压下才能正常工作；
（3）由滑动变阻器的阻值和电压值，利用I=计算电路的电流值；
利用灯泡的额定电压和电流，利用P=UI计算乙灯的额定功率．
点评：此题主要考查功率的计算，同时涉及到电路故障分析，欧姆定律等，是一电学综合题，属于中档题．