Question

（2013?龙江县一模）小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小灯泡标有“4.5V”，字样，估计小灯泡的额定功率小于l．5W．他按图连接好电路．闭合开关s，调节滑片P，当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）．小华所用的电源电压为

7.5

V，小灯泡的额定功率为

1.35

W．

Answer 1

分析：（1）根据灯泡的额定电压、估计的灯泡额定功率值．由功率的变形公式I=

P

U

求出灯泡正常发光时的电流值；根据灯泡正常发光时电路电流的大约值和滑动变阻器接入电路的阻值，由U=IR可求出滑动变阻器两端的电压约为多大；根据灯泡正常发光时滑动变阻器电压大约值、灯泡的额定电压，由串联电路的特点求出电源电压大约为多少，然后根据题目所给的电源，确定电源电压值；
（2）由串联电路的特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后由欧姆定律求出电路电流，最后由公式P=UI求出灯泡的额定功率．

解答：解：
（1）∵P=UI，
小灯泡正常工作时的电流约为I=

P

U

=

1.5W

4.5V

≈0.33A；
小灯泡正常发光时，电路电流约为I=0.33A，由题意知，此时滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=10Ω，
则滑动变阻器两端电压约为U_滑=IR_滑=0.33A×10Ω=3.3V；
∴电源电压约为U=U_L+U_滑=4.5V+3.3V=7.8V，由题意知，电源电压应为7.5V；
（2）电源电压U=7.5V，灯泡正常发光时灯泡电压U_L=4.5V，
灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=7.5V-4.5V=3V，
电路电流I=

U滑

R滑

=

3V

10Ω

=0.3A，
则灯泡的额定功率P_额=U_LI=4.5V×0.3A=1.35W；
故答案为：7.5；1.35．

点评：根据估算的灯泡正常发光时的电路电流，由欧姆定律及串联电路的特点，通过计算求出电源的电压，然后再根据电源电压、灯泡正常发光时的电压等于其额定电压由串联电路的特点求出滑动变阻器两端的电压，根据滑动变阻器接入电路的阻值求出电路电流，然后由功率公式求出灯泡的额定功率，本题的解题思路较复杂，对学生来说难度较大，是一道难题．