Question

1．小林利用電壓表和阻值為R₀的定值電阻，測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電功率．他選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示．
（1）請(qǐng)你添加一根導(dǎo)線補(bǔ)全電路；
（2）將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①斷開(kāi)S、S₁、S₂，按圖連接好電路后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P放在最右端（選填“左”或“右”）．
②閉合開(kāi)關(guān)S、S₁斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)U₁=2.5V，將其記錄在表格中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；
③保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，閉合開(kāi)關(guān)S、S₂斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁，將此時(shí)電壓表的示數(shù)U₂記錄在表格中；
（3）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)和已知量，寫(xiě)出計(jì)算小燈泡額定功率的表達(dá)式：P=U₁$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$或2.5V$\frac{{U}_{2}-2.5V}{{R}_{0}}$．

Answer 1

分析 （1）接通電路后，使電壓表能夠分別測(cè)量燈泡兩端的電壓和電路的總電壓；
（2）①為保護(hù)電路，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
②測(cè)燈泡的額定電功率，首先使燈泡正常發(fā)光，即使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓；
③測(cè)量燈泡和定值電阻兩端的總電壓，得出定值電阻兩端的電壓，從而可計(jì)算出電路中的電流；
（3）根據(jù)P=UI得出燈泡的額定電功率．

解答 解：（1）添加線后，使電壓表可分別測(cè)量燈泡兩端的電壓及燈泡和定值電阻兩端的總電壓，添加導(dǎo)線如圖所示：

（2）①在閉合開(kāi)關(guān)前，為保護(hù)電路，應(yīng)將滑片移至最大阻值處，即將滑片移至最右端；
②要使燈泡正常發(fā)光，需將電壓表與燈泡并聯(lián)，即閉合開(kāi)關(guān)S、S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
③要測(cè)量燈泡和定值電阻兩端的總電壓，需閉合開(kāi)關(guān)S、S₂，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁；
（3）由上知，定值電阻兩端電壓U₀=U₂-U₁（或U₂-2.5V）；
燈泡與定值電阻串聯(lián)，所以燈泡的額定電流I=I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$；
燈泡的額定功率：P=U1I=U1$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$或2.5V$\frac{{U}_{2}-2.5V}{{R}_{0}}$；
故答案為：（1）如上圖所示；（2）①右；②S、S₁；S₂；2.5；③S、S₂；S₁；（3）U₁$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$或2.5V$\frac{{U}_{2}-2.5V}{{R}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 在沒(méi)有電流表的情況下，可通過(guò)定值電阻及電壓表來(lái)代替電流表，只要測(cè)得定值電阻兩端的電壓，便可求出其電流，從而可間接得知燈泡的電流，同樣能夠測(cè)量出燈泡的電功率．