Question

（2012?長(zhǎng)寧區(qū)二模）小華同學(xué)在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，所用的電源電壓為4.5伏，滑動(dòng)變阻器有“50Ω 2A”、“20Ω 2A”和“10Ω 2A”三種規(guī)格，小燈是額定電壓為“2.2V”、“2.5V”和“3.8V”中的一個(gè)．小華同學(xué)正確連接電路，閉合電鍵后，移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈正常發(fā)光時(shí)，滑片P的位置恰好在中點(diǎn)上（即變阻器連入電路的電阻為最大阻值的一半），此時(shí)電流表的示數(shù)如圖所示．
①請(qǐng)畫出小華同學(xué)實(shí)驗(yàn)的電路圖．
②小華同學(xué)所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為

20Ω 2A

；所測(cè)小燈的額定電壓為

2.5

伏，小燈正常發(fā)光時(shí)的電流為

0.2

安，額定功率為

0.5

瓦．

Answer 1

分析：（1）測(cè)燈泡的功率需要測(cè)量燈泡的電壓和電流，電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)電流，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中起保護(hù)作用，開關(guān)在電路中控制電路．
（2）由電流表指針的位置可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流可能為0.2A或1A；根據(jù)此時(shí)滑片位于中點(diǎn)上可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻可能為25Ω、10Ω、5Ω，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓并結(jié)合電源的電壓確定電流表的示數(shù)，即燈泡的額定電流；去掉滑動(dòng)變阻器不可能的規(guī)格，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡的額定電壓結(jié)合已知燈泡的規(guī)格即可確定滑動(dòng)變阻器的規(guī)格和燈泡的額定電壓，最后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：①電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，開關(guān)串聯(lián)在電路中．如圖所示

②由電流表指針的位置可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流可能為0.2A或1A；
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻可能為25Ω、10Ω、5Ω，
若電流表的示數(shù)為1A，則滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為1A×5Ω=5V＞4.5V，所以電流表的示數(shù)不可能為1A，
故電流表的示數(shù)為0.2A，即燈泡的額定電流為0.2A；
根據(jù)U=IR可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓可能為5V（大于電源的電壓，故此滑動(dòng)變阻器不可能）、2V、1V；
根據(jù)U_L=U-U_滑可得，燈泡兩端的額定電壓可能為2.5V、3.5V，
結(jié)合燈泡的規(guī)格可知，燈泡的額定電壓應(yīng)為2.5V，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 2A”，
燈泡的額定功率P_額=U_額I_額=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：①如上圖所示；
②20Ω 2A；2.5；0.2；0.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了伏安法測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，涉及了電路圖的設(shè)計(jì)、電流表的讀數(shù)和電功率的計(jì)算；關(guān)鍵是會(huì)綜合利用滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻和電源的電壓以及小燈泡的規(guī)格確定電流表的示數(shù)、滑動(dòng)變阻器的規(guī)格、燈泡的額定電壓等，綜合性較強(qiáng)、難度較大．