Question

小匯同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，實驗室供選擇的實驗器材如圖所示，滑動變阻器的規格、小燈的額定電壓已標注在圖中，小燈的額定電流都為0.3安．他選擇了所需的器材做實驗．請完成：

①畫出小匯同學的實驗電路圖．
②當觀察到小燈正常發光時，滑動變阻器的滑片大約在中點，此時所測小燈的額定電壓為______伏，所用滑動變阻器的規格為______．小燈的額定功率為______瓦．

Answer 1

①電流表、燈泡、滑動變阻器、開關都串聯在電路中．如圖：

②（1）實驗室內可供選擇的燈泡的額定電壓最小值為2.2V，所以電源電壓的最小值要稍大于2.2V．
（2）實驗室內可供選擇燈泡的額定電壓最大值為3.8V，燈泡的額定電流都是0.3A，滑動變阻器和燈泡串聯，滑動變阻器接入大約一半時燈泡正常發光，滑動變阻器接入的最大電阻是

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×25Ω=12.5Ω，滑動變阻器兩端的最大電壓是：U'=I'R'=0.3A×12.5Ω=3.75V，所以電源電壓的最大值為：U=U_燈+U'=3.8V+3.75V=7.55V．
（3）電源電壓值在2.2V～7.55V之間，實驗用干電池來供電，所以電源電壓可能是3V（2節干電池）、4.5V（3節干電池）、6V（4節干電池）、7.5V（5節干電池）．
小燈正常發光時，燈泡的額定電流是0.3A，滑動變阻器的滑片大約在中點，因為滑動變阻器有兩種規格，此時滑動變阻器接入的電阻值可能是：

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×10Ω=5Ω，也可能是：

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×25Ω=12.5Ω，
（4）當滑動變阻器接入的電阻值是5Ω時，滑動變阻器兩端的電壓是0.3A×5Ω=1.5V，
則燈泡額定電壓可能是：3V-1.5V=1.5V；4.5V-1.5V=3V；6V-1.5V=4.5V；7.5V-1.5V=6V，都不符合題意．
（5）當滑動變阻器接入的電阻值是12.5Ω時，滑動變阻器兩端的電壓是0.3A×12.5Ω=3.75V，
則燈泡額定電壓可能是：3V-3.75V=-0.75V；4.5V-3.75V=0.75V；6V-3.75V=2.25V；7.5V-3.75V=3.75V，可以判斷燈泡可以選擇額定電壓為2.2V，此時電源電壓是6V；或燈泡的額定電壓是3.8V，此時電源電壓是7.5V．
（6）根據上面的判斷實驗選擇滑動變阻器的規格是、“25Ω 2A”；燈泡的額定電壓可能是2.2V或3.8V，燈泡的額定電流是0.3A，
所以燈泡的額定功率為P=UI=2.2V×0.3A=0.66W，或P=UI=3.8V×0.3A=1.44W．
故答案為：①如上圖；②2.2或3.8、“25Ω 2A”、0.66或1.14．