Question

小明利用如图1所示的电路，测得额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，已知滑动变阻器上标有“20Ω1A”，电源

小明利用如图1所示的电路，测得额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，已知滑动变阻器上标有“20Ω1A”，电源电压保持不变．（1）他将滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，再闭合开关S，此时电压表示数为1.7V，对应的电流表示数如图1所示，电流表的示数为______A，电源电压为______V．（2）调节滑片P，当P移至AB中点时，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定功率为______W．（3）另一名同学小红借助单刀双掷开关及已知电阻R0，设计了一个只用电流表就可以使该灯泡正常发光的电路，设计如图2所示．①请你帮助小红将单刀双掷开关正确接入电路．②实验步骤如下，请你帮助他完成实验步骤：按此方案若使小灯泡正常发光，应闭合开关S，并将S1掷向______（选填”1“或”2“）触点，然后移动滑动变阻器，使电流表的示数为2.5VR0使电流表的示数为2.5VR0；之后将开关S1掷向另一触点，读出此时电流表的示数为I2，则小灯泡正常工作时的电流为I2-2.5VR0I2-2.5VR0．

Answer 1

（1）由图1知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压，
电流表的量程0～0.6A，分度值0.02A，电流表示数为0.1A，电路中电流为0.14A，
小明将滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，则滑动变阻器两端的电压U₁=IR=0.14A×20Ω=2.8V，
电压表示数为1.7V，小灯泡两端的电压U₂=1.7V，根据串联电路的电压特点可知电源电压U=U₁+U₂=2.8V+1.7V=4.5V；
（2）小灯泡恰好正常发光，小灯泡两端的电压等于额定电压U_L=2.5V，
根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压U_R=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
当P移至AB中点时，滑动变阻器接入电路中的阻值R'=

R

2

=

20Ω

2

=10Ω，
根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流I'=

UR

R′

=

2V

10Ω

=0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定电流为0.2A，
则小灯泡的额定功率P_L=U_LI'=2.5V×0.2A=0.5W；
（3）①要使小灯泡正常发光，并能计算小灯泡正常工作时的电流，结合已经连接的电路图可知，应使小灯泡与定值电阻并联，开关拨向一端，电流表与定值电阻串联，测量此支路的电流，开关拨向另一端，电流表接在干路中，测量通过小灯泡和定值电阻的总电流，实物电路图连接如下：

②要使小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压应等于额定电压，根据并联电路的电压特点，此时定值电阻两端的电压也等于小灯泡的额定电压U_L=2.5V，则通过定值电阻R₀的电流I₀=

UL

R0

=

2.5V

R0

，所以若使小灯泡正常发光，应闭合开关S，并将S₁掷向2触点，使电流表与定值电阻串联，然后移动滑动变阻器，使电流表的示数为

2.5V

R0

；
将开关S₁掷向1触点，此时电流表接在干路中，测量的是干路中的电流，此时电流表的示数为I₂，根据并联电路的电流特点，小灯泡正常工作时的电流I_L═I₂-I₀=I₂-

2.5V

R0

．
故答案为：（1）0.14；4.5；（2）0.5；（3）如上图；2；使电流表的示数为

2.5V

R0

；（3）I₂-

2.5V

R0

．