Question

小华同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用的电源电压为4.5伏，滑动变阻器有“50Ω 2A”、“20Ω 2A”和“10Ω 2A”三种规格，小灯是额定电压为“2.2V”、“2.5V”和“3.8V”中的一个．小华同学正确连接电路，闭合电键后，移动变阻器的滑片，发现小灯正常发光时，滑片P的位置恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为最大阻值的一半），此时电流表的示数如图所示．
①请画出小华同学实验的电路图．
②小华同学所用滑动变阻器的规格为________；所测小灯的额定电压为________伏，小灯正常发光时的电流为________安，额定功率为________瓦．

Answer 1

20Ω 2A    2.5    0.2    0.5
分析：（1）测灯泡的功率需要测量灯泡的电压和电流，电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测电流，滑动变阻器串联在电路中起保护作用，开关在电路中控制电路．
（2）由电流表指针的位置可知，小灯泡正常发光时电路中的电流可能为0.2A或1A；根据此时滑片位于中点上可知此时滑动变阻器接入电路的电阻可能为25Ω、10Ω、5Ω，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压并结合电源的电压确定电流表的示数，即灯泡的额定电流；去掉滑动变阻器不可能的规格，再根据串联电路的电压特点求出灯泡的额定电压结合已知灯泡的规格即可确定滑动变阻器的规格和灯泡的额定电压，最后根据P=UI求出灯泡的额定功率．
解答：①电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器串联在电路中，开关串联在电路中．如图所示

②由电流表指针的位置可知，小灯泡正常发光时电路中的电流可能为0.2A或1A；
此时滑动变阻器接入电路的电阻可能为25Ω、10Ω、5Ω，
若电流表的示数为1A，则滑动变阻器两端的最小电压为1A×5Ω=5V＞4.5V，所以电流表的示数不可能为1A，
故电流表的示数为0.2A，即灯泡的额定电流为0.2A；
根据U=IR可知，滑动变阻器两端的电压可能为5V（大于电源的电压，故此滑动变阻器不可能）、2V、1V；
根据U_L=U-U_滑可得，灯泡两端的额定电压可能为2.5V、3.5V，
结合灯泡的规格可知，灯泡的额定电压应为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，
灯泡的额定功率P_额=U_额I_额=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：①如上图所示；
②20Ω 2A；2.5；0.2；0.5．
点评：本题考查了伏安法测小灯泡电功率的实验，涉及了电路图的设计、电流表的读数和电功率的计算；关键是会综合利用滑动变阻器接入电路的电阻和电源的电压以及小灯泡的规格确定电流表的示数、滑动变阻器的规格、灯泡的额定电压等，综合性较强、难度较大．