Question

某同学做“测定小灯泡的功率”实验、所用小灯泡上标有“2.5V”的字样、滑动变阻器标有“20Ω 2A”的字样．该同学电路连接正确、操作规范、在闭合电键后、无论怎样移动变阻器的滑片、电压表的示数仅在0.1伏～1.7伏间变化、小灯无法正常工作、则原因可能是______．该同学经分析、找到了原因、采取了相应的措施、并重新进行实验．当再次闭合电键时、电压表的示数和电流表的示数如图所示、则电源电压为______伏．当把变阻器滑片移到某一位置时、小灯正常发光、而此时电流表却因某种原因损坏了．该同学借来多用电表测得滑动变阻器接入电路的电阻为4欧、则小灯的额定电流为______安、额定功率为______瓦．

Answer

（1）首先确定这里的电路连接是正确的，那么影响电压表的示数的原因只有两个，一是电源电压的大小，二是变阻器的阻值，因此，在阻值调节后仍不能达到额定电压，就说明电源电压可能太低了．
（2）根据电压表所接量程，可知此时小灯泡两端的电压和流经电路的电流，因此时滑动变阻器的阻值应是最大值，故根据串联电路中电流的规律，可求出滑动变阻器两端的电压，然后可知电源电压．
（2）根据求得的电源电压，已知小灯正常发光，可知灯泡两端的电压为2.5V，然后可知滑动变阻器两端电压，再根据电表测得滑动变阻器接入电路的电阻为4欧，利用欧姆定律可求得流经滑动变阻器的电流，根据串联电路中电流的规律可知小灯的额定电流，再利用P=UI可求出额定功率．
【解析】
（1）如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不达灯泡的额定电压，
（2）由图可知，电压表所选量程0～3V，由指针位置可知，此时小灯泡两端的电压U灯=0.5V；
电流表选择0～0.6A量程，每一个小格代表0.02A，由指针位置可知，此时的电流为I=0.18A，因此时滑动变阻器的阻值应是最大值，
则I=变形可得，滑动变阻器两端的电压UR=IR总=0.18A×20Ω=3.6V，
则电源电压U=U灯+UR=0.5V+3.6V=4.1V；
（2）当小灯正常发光，可知灯泡两端的电压为2.5V，则此时滑动变阻器两端的电压=U-=4.1V-2.5V=1.6V，
滑动变阻器接入电路的电阻为4欧，流经滑动变阻器的电流则I′===0.4A，
因灯泡与滑动变阻器串联，所以此时小灯的额定电流为0.4A，
小灯泡的额定功率P=I′=2.5V×0.4A=1W．
故答案为：电源电压太低；4.1；0.4；1．