Question

19．某同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，所用的器材有電壓為4.5V的電源、電壓表、電流表、電源、標(biāo)有“20Ω 2A”字樣的移動(dòng)滑動(dòng)變阻器和若干導(dǎo)線，其中小燈L₁上標(biāo)有“1.5V”，L₂上標(biāo)有“0.12A”字樣，已知兩小燈的額定功率接近，他先用小燈L₁做實(shí)驗(yàn)，正確連接電路，閉合電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至小燈L₁正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖所示，他斷開電鍵，把L₁更換為L₂后，重新閉合電鍵，未移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)恰好為0.12A．該同學(xué)經(jīng)過思考，得出小燈L₂的額定功率．
求：
（1）小燈L₁正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）小燈L₁正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值；
（3）小燈L₂的額定功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表的量程分度值以及指針位置讀出電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；
（3）先求出小燈L₂的額定電壓，然后根據(jù)P=UI即可求出小燈L₂的額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，小燈L₂的額定電流為0.12A，因此電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；
（2）L₁正常發(fā)光，則L₁兩端電壓為1.5V，那么滑動(dòng)變阻器兩端電壓為4.5V-1.5V=3V；
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.2A}$=15Ω；
（2）當(dāng)把L₁更換為L₂后，此時(shí)電路電流為0.12A，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值仍為15Ω；
由I=$\frac{U}{R}$可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓：U_滑′=I′R=0.12A×0.15A=1.8V；
則小燈L₂的額定電壓：U₂=4.5V-1.8V=2.7V；
小燈L₂的額定功率：P=U₂I′=2.7V×0.12A=0.324W．
答：（1）小燈L₁正常發(fā)光時(shí)的電流為0.2A；
（2）小燈L₁正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值為15Ω；
（3）小燈L₂的額定功率為0.324W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燈泡正常發(fā)光的判斷依據(jù)、電流表讀數(shù)、串聯(lián)電路的分壓的特點(diǎn)、歐姆定律和功率計(jì)算公式的應(yīng)用．