题目

某中学物理兴趣小组开展活动时，老师拿给同学们一个小灯泡、一个符合测量要求的电压表和电阻箱，另有合适的电源、开关等．要求测量出该小灯泡的额定功率．同学们先查看了小灯泡的铭牌，发现铭牌上只能看见“6V”字样．于是，同学们设计了如图所示的电路进行测量．图中R是电阻箱，电源电压恒定，不考虑温度对灯泡电阻的影响．请你回答下列问题：

（1）电路闭合后，逐渐减小电阻箱R接入电路的电阻，当R接入电阻为48Ω时，电压表读数为l2V，当R接入电阻为38Ω时，电压表读数为11.4V，根据这两组数据，请你通过计算，求出电源的电压？
（2）要测量出小灯泡的额定功率，此时伏特表的读数应该调为多少？电阻箱R接入电路的电阻是多少？小灯泡的额定功率是多少？

提问时间：2021-03-19

答案

（1）设电源电压为U，当R接入电阻为48Ω时，电压表读数为l2V，根据串联电路相等可得：

12V

48Ω

=

U−12V

R灯

--①
当R接入电阻为38Ω时，电压表读数为11.4V，根据串联电路相等可得；

11.4V

38Ω

=

U−11.4V

R灯

--②
由①②两式得：U=15V；R_灯=12Ω．
答：电源电压是15V．
（2）①小灯泡的额定电压是6V，要测量出小灯泡的额定功率，则电压表的示数为U_R=U-U_灯=15V-6V=9V；
②此时电路中的电流I=

U灯

R灯

=

6V

12Ω

=0.5A，
∴电阻箱R接入电路的电阻R=

UR

I

=

9V

0.5A

=18Ω
③小灯泡的额定功率是P=U_灯I=6V×0.5A=3W．
答：要测量出小灯泡的额定功率，此时伏特表的读数应该调为9V；电阻箱R接入电路的电阻是18Ω小；灯泡的额定功率是3W．