5. 在测量小灯泡的额定功率时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一个阻值为$R_{0}$的定值电阻,设计了如图13-2-19所示的电路,按下面的顺序测量额定电压为$U_{额}$的小灯泡的额定功率。测量时,先闭合开关S和$S_{1}$,调节滑动变阻器,当电流表的示数为时,小灯泡正常工作。断开所有开关,保持滑片的位置不动,再将开关S和$S_{2}$闭合,读出电流表的示数$I$,则小灯泡的额定功率$P_{额}= $。

$\frac{U_{额}}{R_{0}}$ $U_{额}\left(I-\frac{U_{额}}{R_{0}}\right)$

【解析】
1. 闭合开关S和$S_{1}$时，小灯泡与定值电阻$R_{0}$并联，电流表测$R_{0}$的电流。要使小灯泡正常工作，小灯泡两端电压需为额定电压$U_{额}$，根据并联电路电压规律，$R_{0}$两端电压也为$U_{额}$。由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得，此时电流表的示数为$\frac{U_{额}}{R_{0}}$。
2. 断开所有开关，保持滑片位置不动，闭合S和$S_{2}$，电流表测小灯泡和$R_{0}$的总电流$I$。由于滑动变阻器阻值不变，$R_{0}$的电流仍为$\frac{U_{额}}{R_{0}}$，则小灯泡的额定电流$I_{额}=I-\frac{U_{额}}{R_{0}}$。根据$P=UI$，小灯泡的额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=U_{额}(I-\frac{U_{额}}{R_{0}})$。
【答案】
$\frac{U_{额}}{R_{0}}$；$U_{额}(I-\frac{U_{额}}{R_{0}})$
【知识点】
并联电路规律；欧姆定律；电功率计算
【点评】
本题考查了无电压表时测量小灯泡额定功率的实验，需利用并联电路的特点和欧姆定律间接得到灯泡的额定电流，重点考查电路分析和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6