Question

某同學(xué)在“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的電壓為6伏，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，燈泡上標(biāo)的字母模糊，但其額定電壓可能是2.2伏或3.8伏．他按圖1所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，觀察小燈的發(fā)光情況，當(dāng)他認(rèn)為小燈接近正常發(fā)光時(shí)，再去觀察電壓表和電流表的示數(shù)，觀察到的現(xiàn)象如圖2所示．該同學(xué)經(jīng)過(guò)思考、分析后，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)，滑片P的位置恰好在中點(diǎn)上（即滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為10歐）．
（1）簡(jiǎn)述產(chǎn)生圖2所示現(xiàn)象的原因；
（2）求出小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：（1）電壓表指針偏到最大刻度右側(cè)，說(shuō)明選擇量程太��；電流表的指針?lè)雌�，說(shuō)明正負(fù)接線柱接反了．
（2）根據(jù)第一問(wèn)可知小燈泡的額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中電流，再根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率．

解答：解：（1）電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到最大值的右側(cè)，所接的電壓表選擇的是0～3V量程；電流表的指針?lè)雌�，所以正�?fù)接線柱接反了．
（2）重新連接以后，滑片P的位置恰好在中點(diǎn)上，即R=10Ω，
由第一問(wèn)可知，電壓表的量程應(yīng)為0～15V，即小燈泡的額定電壓為3.8V，
∵燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V
電路中的電流：
I=

UR

R

=

2.2V

10Ω

=0.22A
小燈泡的額定功率：
P=U_LI=3.8V×0.22A=0.836W
答：（1）產(chǎn)生圖2所示現(xiàn)象的原因分別是：電壓表量程太��；電流表正負(fù)接線柱接反；（2）小燈泡的額定功率為0.836W．

點(diǎn)評(píng)：解決本題關(guān)鍵：一是會(huì)根據(jù)電流表、電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況判斷現(xiàn)象產(chǎn)生原因；二是熟練的運(yùn)用串聯(lián)電路電壓、電流特點(diǎn)，三是能利用歐姆定律和電功率公式解決簡(jiǎn)單問(wèn)題．