27.（2020·宿迁）在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压表有“0∼3V”与“0∼15V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3A。
(1)求灯泡L的额定功率。
(2)当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10s内消耗的电能。
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。 【答案】(1)1.14W；(2)3.6J；(3)0.8W
【解析】
(1)灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，灯两端的电压为额定电压，此时电流表示数为0.3A，灯的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(2)灯泡L正常发光时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为U滑=U-UL=5V-3.8V=1.2V
滑动变阻器在10s内消耗的电能W=U滑It=1.2V×0.3A×10s=3.6J
(3)灯的额定电压为3.8V，这时变阻器的电压为1.2V，为了使电压表读数更精确，故电压表选用小量程，当电压表示数最大为3V时，由串联电路电压规律，R的最小电压U小=5V-3V=2V
电阻R的最小功率P小=
答：(1)灯泡L的额定功率为1.14W；
(2)当灯泡L正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗的电能为3.6J；
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，电阻R的最小功率为0.8W。