Question

某同學做“測定小燈泡的功率”實驗時，所用滑動變阻器標有“20Ω 2A”字樣，甲、乙兩燈分別標有“3.8V”和“2.5V”字樣．該同學先把甲燈接入電路，但閉合電鍵后，無論怎樣移動滑片P，燈始終不亮，電壓表示數(shù)為4.5V．然后該同學把甲燈取下，換上乙燈重新實驗，乙燈發(fā)光，當他把滑片移到中點處時（即變阻器接入電路的電阻為10Ω），乙燈正常發(fā)光．
（1）試分析甲燈不能發(fā)光的可能原因．
（2）簡述判定乙燈正常發(fā)光的理由．
（3）求出乙燈的額定功率．

Answer 1

解：（1）甲燈接入電路后，燈泡不亮，而有電壓，說明電路出現(xiàn)了斷路；滑動變阻器不起作用，是它接入的阻值很��；因此可以判斷出是電壓過大把燈泡燒毀，燈絲斷了；
故答案是：甲燈絲斷了．
（2）燈只有在額定電壓下才正常發(fā)光，乙燈的額定電壓是2.5V，移動滑動變阻器正好使乙燈兩端的電壓達到2.5V，所以它才正常發(fā)光；
故答案是：移動滑片使電壓表示數(shù)達到了2.5V．
（3）滑動變阻器的阻值：R_阻=10Ω
乙燈正常發(fā)光的電壓：U_額=2.5V
滑動變阻器的電壓：U=4.5V-2.5V=2V
電路的電流：I_燈=I_阻===0.2A
乙燈的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
即：乙燈的額定功率是0.5W．
分析：（1）電路中燈泡不亮有兩種情況，一是短路，當燈泡短路時，電流大而無電壓；二是斷路，當燈泡斷路時，無電流而電壓大；由此就能判斷出甲燈不發(fā)光的原因；
（2）用電器只有在額定電壓下才能正常工作；
（3）由滑動變阻器的阻值和電壓值，利用I=計算電路的電流值；
利用燈泡的額定電壓和電流，利用P=UI計算乙燈的額定功率．
點評：此題主要考查功率的計算，同時涉及到電路故障分析，歐姆定律等，是一電學綜合題，屬于中檔題．