Question

小英想利用一塊電壓表、滑動(dòng)變阻器和已知的電阻R₀測(cè)量標(biāo)有“2.5V”小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率．小英選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示．
（1）請(qǐng)你繼續(xù)完成小英實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）請(qǐng)你寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟：______；______．
（3）請(qǐng)你用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)量的量表示出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率P_L，P_L=______．

Answer 1

解：（1）根據(jù)題意，電阻與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)通過S₁控制；電壓表與燈泡、R₀并聯(lián)通過S₂控制，如圖所示：
；
（2）（3）閉合S、S₁，可測(cè)出燈泡兩端的電壓，應(yīng)滑動(dòng)變阻器，使燈泡兩端的電壓等于額定電壓2.5V；
保持變阻器的阻值不變，斷開S₁，閉合S、S₂，此時(shí)電壓表測(cè)燈泡、電阻的總電壓，則電阻兩端的電壓等于U-2.5V；
電路中的電流為I=；
則燈泡的額定功率P_L=U_額I_額=2.5V?．
故答案為：（1）見上圖；（2）①閉合S、S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.5V；②保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，斷開S₁，閉合S、S₂，記錄電壓表的示數(shù)為U；（3）2.5V?．
分析：（1）根據(jù)要求，要測(cè)出燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，可通過電壓表完成，同時(shí)要得知通過燈泡的電流，則可通過電壓表示數(shù)與R₀的阻值計(jì)算出，所以應(yīng)將電阻R₀與燈泡串聯(lián)，開關(guān)分別控制電壓表與燈泡及R₀的連接；
（2）根據(jù)測(cè)量燈泡兩端的電壓及電流的要求來設(shè)計(jì)測(cè)量步驟，注意在變換的過程中，滑動(dòng)變阻器的阻值不變；
（3）根據(jù)P=UI推導(dǎo)功率的表達(dá)式．
點(diǎn)評(píng)：此題是測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中缺少電流表，所以此時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路，通過點(diǎn)值電阻及電壓得知待測(cè)電阻的電流，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對(duì)電功率的計(jì)算，考查了學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路電流、電壓的掌握．