Question

小汇同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室供选择的实验器材如图所示，滑动变阻器的规格、小灯的额定电压已标注在图中，小灯的额定电流都为0.3安．他选择了所需的器材做实验．请完成：

①画出小汇同学的实验电路图．
②当观察到小灯正常发光时，滑动变阻器的滑片大约在中点，此时所测小灯的额定电压为______伏，所用滑动变阻器的规格为______．小灯的额定功率为______瓦．

Answer

（1）电流表测量灯泡的电流，电流表和灯泡串联，滑动变阻器在电路中起分担电压作用，滑动变阻器和灯泡串联，开关控制整个电路，开关串联在电路中．
（2）根据供选择灯泡的额定电压的最小值，确定电源电压的最小值；灯泡和滑动变阻器串联在电路中，供选择灯泡的额定电压的最大值、额定电流、滑动变阻器的最大电阻值的一半，确定电源电压的最大值；从而确定电源电压的可能值，电源电压可能是3V（2节干电池）、4.5V（3节干电池）、6V（4节干电池）、7.5V（5节干电池）．
（3）灯泡和滑动变阻器串联的电路中，电路中的电流是灯泡的额定电流，当滑动变阻器大约接入一半时，灯泡正常发光，根据灯泡的额定电流、滑动变阻器的一半电阻，可以计算滑动变阻器两端的电压，根据电源电压的可能指求出灯泡两端电压的可能值，从而求出使用的灯泡、滑动变阻器的规格，最后根据额定的额定电流和额定电压计算额定功率．
【解析】
①电流表、灯泡、滑动变阻器、开关都串联在电路中．如图：

②（1）实验室内可供选择的灯泡的额定电压最小值为2.2V，所以电源电压的最小值要稍大于2.2V．
（2）实验室内可供选择灯泡的额定电压最大值为3.8V，灯泡的额定电流都是0.3A，滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器接入大约一半时灯泡正常发光，滑动变阻器接入的最大电阻是×25Ω=12.5Ω，滑动变阻器两端的最大电压是：U'=I'R'=0.3A×12.5Ω=3.75V，所以电源电压的最大值为：U=U灯+U'=3.8V+3.75V=7.55V．
（3）电源电压值在2.2V～7.55V之间，实验用干电池来供电，所以电源电压可能是3V（2节干电池）、4.5V（3节干电池）、6V（4节干电池）、7.5V（5节干电池）．
小灯正常发光时，灯泡的额定电流是0.3A，滑动变阻器的滑片大约在中点，因为滑动变阻器有两种规格，此时滑动变阻器接入的电阻值可能是：×10Ω=5Ω，也可能是：×25Ω=12.5Ω，
（4）当滑动变阻器接入的电阻值是5Ω时，滑动变阻器两端的电压是0.3A×5Ω=1.5V，
则灯泡额定电压可能是：3V-1.5V=1.5V；4.5V-1.5V=3V；6V-1.5V=4.5V；7.5V-1.5V=6V，都不符合题意．
（5）当滑动变阻器接入的电阻值是12.5Ω时，滑动变阻器两端的电压是0.3A×12.5Ω=3.75V，
则灯泡额定电压可能是：3V-3.75V=-0.75V；4.5V-3.75V=0.75V；6V-3.75V=2.25V；7.5V-3.75V=3.75V，可以判断灯泡可以选择额定电压为2.2V，此时电源电压是6V；或灯泡的额定电压是3.8V，此时电源电压是7.5V．
（6）根据上面的判断实验选择滑动变阻器的规格是、“25Ω 2A”；灯泡的额定电压可能是2.2V或3.8V，灯泡的额定电流是0.3A，
所以灯泡的额定功率为P=UI=2.2V×0.3A=0.66W，或P=UI=3.8V×0.3A=1.44W．
故答案为：①如上图；②2.2或3.8、“25Ω 2A”、0.66或1.14．