Question

【题目】在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，琪琪和航航设计的电路如图甲所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．琪琪的实验过程如下：

（1）她调节滑动变阻器，发现当电压表的示数为2.5V时，小灯泡不能正常发光，而航航发现了问题，于是继续向 ﹙选填“左”或“右”﹚端调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光．若此时通过小灯泡的电流如图乙所示，电流为 A．
（2）她俩重新选择实验器材，不用电压表就测出了I额=0.3A的小灯泡的额定功率，设计的电路图如图丙所示．请你将下列实验步骤补充完整，并计算出小灯泡的额定功率﹙电源电压恒定且未知，滑动变阻器的最大阻值30Ω﹚．
①将滑动变阻器的电阻调到最大，开关S闭合，S1闭合，读出电流表的示数为0.2A，则电源电压为V；
②开关S闭合，S1断开，调节滑动变阻器的滑片使电流为 A时，小灯泡正常发光；
③开关S、S1均闭合，保持 ， 读出电流表的示数为0.4A；
④小灯泡额定功率P额=W．

Answer 1

【答案】
（1）左；2；0.4
（2）6；0.3；滑动变阻器的滑片位置不变；0.45
【解析】解：（1）由图甲可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表的示数为2.5V时，
此时小灯泡两端的电压为4.5V﹣2.5V=2V＜2.5V，所以小灯泡不能正常发光，
需要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压规律可知应减小滑动变阻器接入电路的阻值，
故应向左端调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V时，小灯泡两端的电压为2.5V，小灯泡正常发光．
由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A．（2）①将滑动变阻器的电阻调到最大，开关S闭合，S1闭合，灯泡被短路，电路为滑动变阻器的简单电路，
读出电流表的示数为I=0.2A，则电源电压为U=IR最大=0.2A×30Ω=6V；②开关S闭合，S1断开，灯泡与滑动变阻器串联，要使小灯泡正常发光，
调节滑动变阻器的滑片使电流等于其额定电流 0.3A；③关S、S1均闭合，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电流表的示数为I′=0.4A；
灯泡被短路，电路为滑动变阻器的简单电路，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑= = =15Ω；④小灯泡正常发光时，灯泡与滑动变阻器串联，
滑动变阻器两端的电压：U滑=I额R滑=0.3A×15Ω=4.5V，
根据串联电路电压规律可知，小灯泡的额定电压：
U额=U﹣U滑=6V﹣4.5V=1.5V，
则小灯泡额定功率P额=U额I额=1.5V×0.3A=0.45W．
所以答案是：（1）左；2；0.4；（2）①6；②0.3；③滑动变阻器的滑片位置不变；④0.45．