在測量標有“3.8V”燈泡L的額定功率時，為了使電壓表讀數更精確，電路設計如圖所示，已知電源電壓恆為5V，電壓...

問題詳情：

在測量標有“3.8V”燈泡L的額定功率時，為了使電壓表讀數更精確，電路設計如圖所示，已知電源電壓恆為5V，電壓表有“0∼3V”與“0∼15V”兩個量程，滑動變阻器最大阻值為20Ω．閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P使燈泡L正常發光，此時電流表示數為0.3A。

（1）求燈泡L的額定功率。

（2）當燈泡L正常發光時，求滑動變阻器在10s內消耗的電能。

（3）若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R，其餘電路元件及連接均不變，閉合開關後，在保*電路安全的前提下，求電阻R的最小功率。

【回答】

（1）燈泡L的額定功率為1.14W；

（2）當燈泡L正常發光時，滑動變阻器在10s內消耗的電能為3.6J；

（3）若僅將燈泡L更換為5Ω的定值電阻R，其餘電路元件及連接均不變，閉合開關後，在保*電路安全的前提下，電阻R的最小功率為0.8W。

【分析】（1）燈與變阻器串聯，電壓表測變阻器的電壓，電流表測電路的電流，燈的額定電壓為3.8V，已知燈泡L正常發光電流表示數，根據P＝UI求出燈的額定功率；

（2）燈泡L正常發光時，由串聯電路電壓的規律得出變阻器的電壓，根據W＝UIt得出滑動變阻器在10s內消耗的電能；

（3）已知燈正常發光時變阻器的電壓，為了使電壓表讀數更精確，確定電壓表選用的量程，當電壓表示數最大為3V時，由串聯電路電壓規律，R的最小電壓，根據P＝得出電阻R的最小功率。

【解答】解：

（1）燈與變阻器串聯，電壓表測變阻器的電壓，電流表測電路的電流，調節滑動變阻器的滑片P使燈泡L正常發光，燈的電壓為額定電壓，此時電流表示數為0.3A，燈的額定功率為：

P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（2）燈泡L正常發光時，由串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓為：

U滑＝U﹣UL＝5V﹣3.8V＝1.2V；

滑動變阻器在10s內消耗的電能W＝U滑It＝1.2V×0.3A×10s＝3.6J；

（3）燈的額定電壓為3.8V，這時變阻器的電壓為1.2V，為了使電壓表讀數更精確，故電壓表選用小量程，當電壓表示數最大為3V時，由串聯電路電壓規律，R的最小電壓：U小＝5V﹣3V＝2V，

電阻R的最小功率：

P小＝＝＝0.8W。

【點評】本題考查串聯電路的規律及歐姆定律和電功與電功率公式的運用，關鍵是明確電壓表選用的量程。

知識點：電功率

題型：計算題