Question

（2008上海）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

（2008上海）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”，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于1.5W。他按如图连接好电路，先将变阻器的滑片移至________端（选填“A”或“B”）。然后闭合开关S，再移动变阻器的滑片P，观察到小灯泡发光逐渐变________（选填“亮”或“暗”）。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________V，小灯泡的额定功率为________W。 我要详细过程

Answer 1

1、A。此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中电流最小，防止烧毁灯泡。
2、亮。滑动变阻器滑动时接入电路电阻逐渐减小，流过灯泡的电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮。
3、7.5V。此时灯泡达到额定电压4.5V，再加上变阻器的压降，因此电源电压E>4.5V。而PL<1.5W，所以此时回路电流I=PL/UL<1.5/4.5=1/3（A），那么变阻器压降U=IR<1/3×10=10/3（V）。因此，电源电压E=UL+U<4.5+10/3=7.83333（V），也就是4.5V<E<7.83333V。根据题目给出的条件，必然E=7.5V。
4、1.35W。电源电压E=4.5V，灯泡压降4.5V，因此变阻器上的压降为U=E-UL=7.5-4.5=3（V），回路电流为I=U/R=3/10=0.3（A）。因此，灯泡功率为PL=I×UL=0.3×4.5=1.35（W）。

Answer 2

“A”-----因为在A位置电阻最大，电流最小，不会烧毁灯泡。
“亮”-----向右滑动，电阻变小，回路电流逐渐变大，P=I²R灯泡逐渐变亮。
"7.5V"-----灯泡功率约为1.5W，电阻约为Un²/P=4.5²/1.5≈13.5Ω , 灯泡In=P/Un=1.5/4.5=0.333A
电源电压=In*（灯泡电阻+1/2滑动电阻）=0.333*（13.5+10）=7.8V 因为灯泡功率是近似 值，有一定误差，取7.5V。
“1.35W”-----灯泡准确电阻RL=Un×Rh÷﹙U-Un)=4.5×10×﹙7.5-4.5﹚=15Ω 回路电流I=U/﹙RL+Rh﹚=7.5/﹙15+10)=0.3A 灯泡功率Pn=I²×RL=0.3²×15=1.35W