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(lián)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(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使小燈泡正常發(fā)光，這時，他發(fā)現(xiàn)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(jīng)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(fā)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(lián)，根據(jù)其額定電流，應選擇0～0.6A，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，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(shù)等于0.2A時，燈泡正常發(fā)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(jù)電流表的示數(shù)是否0.2A來判斷小燈泡是否正常發(fā)光；（3）0.5．
分析：（1）電流表、滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，根據(jù)燈泡的規(guī)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(fā)光；
（3）根據(jù)電流表的示數(shù)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(jù)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(lián)電路中的應用．