Question

（2011?延慶縣二模） 小明用電源、電壓表、電阻箱和滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定電功率．請(qǐng)將他的實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整．
（1）將各開關(guān)均斷開，按圖連接好電路，將滑動(dòng)變阻器滑片P調(diào)到阻值最大位置；
（2）閉合開關(guān)S₁和S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，

使電壓表示數(shù)為2.5V

，將數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（3）斷開開關(guān)S₂，閉合開關(guān)S₃，保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，

調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)仍為2.5V，讀出此時(shí)電阻箱示數(shù)R₀

，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（4）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，寫出小燈泡額定電功率的表達(dá)式：

P_額=

(2.5V)2

R0

．

Answer 1

分析：當(dāng)燈泡電壓等于額定電壓2.5V時(shí)，燈泡功率為額定功率；
調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)仍為2.5V，讀出此時(shí)電阻箱示數(shù)R₀；
由于滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變，開關(guān)S₁和S₂閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，
開關(guān)S₁和S₃閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器與電阻箱串聯(lián)，電壓表的示數(shù)相等，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)知燈泡電阻等于電阻箱電阻，由功率公式P=

U2

R

可求出燈泡功率．

解答：解：（2）閉合開關(guān)S₁和S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V．
（3）斷開開關(guān)S₂，閉合開關(guān)S₃，保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)仍為2.5V，讀出此時(shí)電阻箱示數(shù)R₀，將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（4）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效替代法，燈泡電阻等于電阻箱電阻，即：R_燈=R₀，燈泡的額定功率P_額=

U 2 額

R燈

=

(2.5V)2

R0

．
故答案為：（2）使電壓表示數(shù)為2.5V；（3）調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)仍為2.5V，讀出此時(shí)電阻箱示數(shù)R₀；
（4）P_額=

(2.5V)2

R0

點(diǎn)評(píng)：本題是關(guān)于測(cè)定小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效替代法，解題的關(guān)鍵是知道燈泡的電阻等于電阻箱的電阻．