Question

某同學用導線把如圖所示的電源（電壓恒為4.5V）、開關、電流表、標有“20Ω、2A”字樣的滑動變阻器、小燈泡連成串聯電路進行實驗，其中燈上只有“0.2A”（指小燈泡正常工作時的電流）的字樣清晰可見．閉合開關后，他調節滑動變阻器滑片的位置，使小燈泡正常發光，這時，他發現滑片的位置恰好在滑動變阻器的中點上（即滑動變阻器連入的電阻為10Ω）．經過思考、分析，該同學得出了小燈泡的額定功率（視該燈泡的電阻等于正常工作時的電阻且恒定不變）．
（1）請用筆畫線代替導線將如圖所示的實物連接成電路．
（2）簡要說明該同學是如何判定小燈泡正常發光的______．
（3）小燈泡的額定功率為______W．

Answer 1

解：（1）電流表與燈泡串聯，根據其額定電流，應選擇0～0.6A，滑動變阻器與燈泡串聯，應接一上一下，如圖所示：

（2）由題意知，燈泡的額定電流為0.2A，所以當電流表的示數等于0.2A時，燈泡正常發光；
（3）滑動變阻器兩端的電壓為U滑=IR滑=0.2A×10Ω=2V；
此時燈泡兩端的電壓為U=4.5V-2V=2.5V
則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）電路圖如上圖；（2）根據電流表的示數是否0.2A來判斷小燈泡是否正常發光；（3）0.5．
分析：（1）電流表、滑動變阻器與燈泡串聯，根據燈泡的規格確定電流表的量程；
（2）當燈泡兩端的電壓等于額定電壓或通過燈泡的電流等于額定電流時，燈泡正常發光；
（3）根據電流表的示數和滑動變阻器的阻值計算出滑動變阻器兩端的電壓，計算出小燈泡兩端的電壓即額定電壓，則可根據P=UI計算出燈泡的額定功率．
點評：此題考查了實物電路的連接，注意滑動變阻器要接一上一下，電流表的量程及正負接線柱的接法；同時考查了對額定電壓、電流、功率的理解及電功率的計算，還涉及到了歐姆定律在串聯電路中的應用．