Question

（2012?長寧區(qū)二模）小華同學(xué)在“測定小燈泡的電功率”實驗中，所用的電源電壓為4.5伏，滑動變阻器有“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．小華同學(xué)正確連接電路，閉合電鍵后，移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈正常發(fā)光時，滑片P的位置恰好在中點上（即變阻器連入電路的電阻為最大阻值的一半），此時電流表的示數(shù)如圖所示．
①請畫出小華同學(xué)實驗的電路圖．
②小華同學(xué)所用滑動變阻器的規(guī)格為

20Ω 2A

；所測小燈的額定電壓為

2.5

伏，小燈正常發(fā)光時的電流為

0.2

安，額定功率為

0.5

瓦．

Answer 1

分析：（1）測燈泡的功率需要測量燈泡的電壓和電流，電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流，滑動變阻器串聯(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)光時電路中的電流可能為0.2A或1A；根據(jù)此時滑片位于中點上可知此時滑動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；去掉滑動變阻器不可能的規(guī)格，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點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)光時電路中的電流可能為0.2A或1A；
此時滑動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，滑動變阻器兩端的電壓可能為5V（大于電源的電壓，故此滑動變阻器不可能）、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．

點評：本題考查了伏安法測小燈泡電功率的實驗，涉及了電路圖的設(shè)計、電流表的讀數(shù)和電功率的計算；關(guān)鍵是會綜合利用滑動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．