Question

要測(cè)量一只標(biāo)示有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率，由于電流表?yè)p壞，老師找來(lái)了一只阻值為R₀的定值電阻，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案如圖甲所示．

小芳測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)過(guò)程	小明測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)過(guò)程
①先把電壓表并聯(lián)在定值電阻R0上，調(diào)節(jié)變阻器到最大值，閉合開(kāi)關(guān)； ②電壓表測(cè)得R0的電壓為U1； ③再將電壓表并聯(lián)在小燈泡上，調(diào)節(jié)變阻 器，使小燈泡兩端電壓為2.5V	①先把電壓表并聯(lián)在小燈泡上，調(diào)節(jié)變阻器到最大值，閉合開(kāi)關(guān)； ②調(diào)節(jié)變阻器的阻值，使小燈泡兩端電壓為2.5V； ③再拆下電壓表，把它重新并聯(lián)在定值電 阻R0上，測(cè)得電壓表的示數(shù)為U1；

（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，指針的位置和所用量程；
（2）請(qǐng)判斷：

小明

同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程更合理；由此得到（用題目的已知條件和該同學(xué)所測(cè)量的物理量符號(hào)寫(xiě)出表達(dá)式）流過(guò)燈泡的正常工作電流I=

U1

R0

；燈泡的額定功率P_額=

2.5V×

U1

R0

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電壓值先確定合適的量程和分度值，并標(biāo)出指針的位置；
（2）此實(shí)驗(yàn)沒(méi)有電流表，用定值電阻R0和電壓表代替了電流表，為測(cè)燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端的電壓為額定電壓，在測(cè)量定值電阻兩端的電壓時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值不能改變，否則燈泡兩端的電壓會(huì)變化．

解答：解：（1）電壓表的示數(shù)為2.5V，所以此時(shí)電壓表的量程應(yīng)選擇0～3V，分度值為0.1V，表針位置如圖所示：
；
（2）小芳將變阻器的阻值調(diào)至最大，便讀出了電壓表的示數(shù)，此時(shí)計(jì)算出電流值并不是燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，所以不能計(jì)算成燈泡的額定功率；
小明在測(cè)量時(shí)，注意保持燈泡正常發(fā)光時(shí)的滑動(dòng)變阻器阻值不變，測(cè)出定值電阻兩端的電壓，據(jù)此測(cè)得的電流值便是燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，可以根據(jù)P=UI計(jì)算出電功率；
由小明的方案知，正常發(fā)光時(shí)的電流I=I₀=

U1

R0

；
P_額=UI=2.5V×

U1

R0

．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）小明；

U1

R0

；2.5V×

U1

R0

．

點(diǎn)評(píng)：此題是測(cè)量燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)，考查了電壓表的讀數(shù)，要注意量程和分度值；
同時(shí)考查了在沒(méi)有電流表情況下的測(cè)量方法，此時(shí)需用定值電阻和電壓表代替電流表，應(yīng)測(cè)出當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)定值電阻兩端的電壓，此時(shí)計(jì)算出的電流值才是燈泡的額定電流．