Question

某同學在進行“用伏安法測額定電壓為2.5V小燈泡的額電定功率”的實驗時，發現電流表已損壞，但手邊還有兩只開關和一個阻值已知的定值電阻R，于是他就利用這些元件重新設計了一個如圖所示的測小燈泡額定功率的實驗方案．

（1）閉合開關S、S₁，斷開S₂，將滑動變阻器的滑片P向______滑動（選填“左”或“右”）使電壓表的示數為______V，記為U_L；
（2）保持滑片P的位置不變，斷開S₁，再閉合S₂，記下此時電壓表的示數為U，
（3）根據所測數據，寫出計算小燈泡額定功率的表達式：P=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）當S、S₁閉合，S₂斷開時，燈泡L與R串聯，電壓表測L兩端電壓，滑動變阻器由于原來是處于最大阻值處，所以閉合開關時是處于最右端的，因而要向左調節，根據實驗目的“用伏安法測額定電壓為2.5V小燈泡的額電定功率”，可知電壓表的示數．
（3）當斷開S₁，閉合S₂后，電壓表測的是電源電壓，則R的電壓為U-U_L，燈泡的電流I_L=，知道了電壓和電流，根據P=UI計算燈泡的額定功率．
解答：解：（1）為保護電路，按實驗要求，滑動變阻器原來是處于最大阻值處，所以閉合開關時是處于最右端的，因而要向左調節；因實驗目的“用伏安法測額定電壓為2.5V小燈泡的額電定功率”，所以使電壓表的示數為2.5V，記為U_L；
故答案為：左；2.5．
（3）當斷開S₁，閉合S₂后，電壓表測的是電源電壓，則R的電壓為U-U_L，燈泡的電流I_L=，所以燈泡L的電功率為P_L=U_L×I_L==．
故答案為：．
點評：伏安法測燈泡額定功率時，
電流表損壞時，使已知電阻與燈泡、滑動變阻器串聯．調節滑片，使燈泡正常工作．
測已知電阻兩端電壓，求已知電阻電流即燈泡的額定電流，根據P=UI計算燈泡的額定功率．
電壓表損壞時，使已知電阻與燈泡并聯，再與滑動變阻器串聯，調節滑片，使燈泡正常工作．
測已知電阻電流，求已知電阻電壓，即燈泡的額定電壓，根據P=UI計算燈泡的額定功率．