Question

小马同学做“测定小灯泡的功率”实验时，采用了10伏的电源电压，滑动变阻器标有“50欧  2安”字样，小灯泡的额定电压是2.5伏，他正确连接电路后，当他把滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡恰好正常发光，于是他记录下电流表的示数并算出小灯泡的额定功率为3.75瓦，老师看到后说：你太粗心了，错了！但该同学电路连接正确，各元件也完好无损．
（1）请你帮助该小马同学分析错误的原因．
（2）求出小灯泡的正常工作时的电流为多少？
（3）小灯泡的额定功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：当小灯泡的额定功率为3.75瓦时，根据I=求出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，与电源的电压相比较可知他算得结果不正确；又因电路连接正确，各元件也完好无损，据此可知小马同学错误的原因．由电流表量程和分度值可知，大量程的示数为小量程示数的5倍，据此求出通过灯泡的额定电流．利用P=UI求出小灯泡的额定功率．
解答：解：（1）如果小灯泡的额定功率为3.75W，则通过的电流I===1.5A，
滑动变阻器两端的电压U_R=I×R=1.5A××50Ω=37.5V＞10V，超过了电源电压
又因该同学电路连接正确，各元件也完好无损，
所以该同学错误的原因是在读电流时把电流表的量程搞错了；
（2）因电流表大量程和分度值是小量程的5倍，所以大量程的示数为小量程示数的5倍，
即小灯泡的额定电流为0.3A，所以小灯泡正常工作时的电流为0.3安；
（3）小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
答：（1）在读电流时把电流表的量程搞错了；
（2）小灯泡的正常工作时的电流为0.3A；
（3）小灯泡的额定功率为0.75W．
点评：本题以“测定小灯泡的功率”实验为背景考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是知道电流表大量程的示数为小量程示数的5倍，难点是该同学错误原因的分析．