某同学利用如图所示的电路图测小灯泡额定功率，选取的小灯泡上标有“0.3A”的字样，估计它的额定功率约1.5W左右，电流表的“0～0.6A”和“0～3A”两个量程完好，电压表的“0～3V”量程完

Question

某同学利用如图所示的电路图测小灯泡额定功率，选取的小灯泡上标有“0.3A”的字样，估计它的额定功率约1.5W左右，电流表的“0～0.6A”和“0～3A”两个量程完好，电压表的“0～3V”量程完好，“0～15V”的量程已损坏．滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”．该同学实验步骤正确．闭合开关时，电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V；接着他边思考边实验，改进电路后，当移动滑动变阻器的滑片P至滑动变阻器的中点（连入电路中的电阻为25Ω）时，灯泡正常发光．他依据有关测量的数据．计算出了灯泡的额定功率．根据以上的叙述回答下列问题，

（1）滑动变阻器在电路中的作用是：______．
（2）该同学判断小灯泡正常发光的依据是：______．
（3）在虚线方框中画出小灯泡正常发光时的电路图．
（4）小灯泡的额定功率是______W．

Answer 1

（1）由电路图可知，滑动变阻器串联在电路中，
滑动变阻器可以保护电路，同时可以改变灯泡电流．
（2）当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时，灯泡正常发光．
（3）∵P=UI，∴灯泡额定电压约为U_L=(P)/(I)=(1.5W)/(0.3A)=5V＞3V，
而电压表0～15V量程已经损坏，因此不能用电压表测灯泡电压，
可以把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，实验电路图如图所示．
（4）闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值50Ω，
电源电压U=U_V+IR_滑最大=2V+0.2A×50Ω=12V；灯泡正常发光时，
滑动变阻器接入电路的阻值R=(R滑最大)/(2)=(50Ω)/(2)=25Ω，
灯泡两端电压U_L′=U-I′R=12V-0.3A×25Ω=4.5V，
灯泡额定功率P_L=U_L′I′=4.5V×0.3A=1.35W；
故答案为：（1）保护电路，改变小灯泡电流；
（2）电流表的示数为0.3A；（3）电路图如图所示；（4）1.35．