Question

（2010?大興區(qū)一模）小英想利用一塊電壓表、滑動變阻器和已知的電阻R₀測量標(biāo)有“2.5V”小燈泡正常發(fā)光時的功率．小英選擇了滿足實驗要求的器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示．
（1）請你繼續(xù)完成小英實驗電路的連接．
（2）請你寫出主要的實驗步驟：

閉合S、S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.5V

；

保持滑動變阻器滑片位置不動，斷開S₁，閉合S、S₂，記錄電壓表的示數(shù)為U

．
（3）請你用實驗中所測量的量表示出小燈泡正常發(fā)光時的功率P_L，P_L=

2.5V?

U-2.5V

R0

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)要求，要測出燈泡的額定功率，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)測量燈泡兩端的電壓及電流的要求來設(shè)計測量步驟，注意在變換的過程中，滑動變阻器的阻值不變；
（3）根據(jù)P=UI推導(dǎo)功率的表達(dá)式．

解答：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，可測出燈泡兩端的電壓，應(yīng)滑動變阻器，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，此時電壓表測燈泡、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=

U-2.5V

R0

；
則燈泡的額定功率P_L=U_額I_額=2.5V?

U-2.5V

R0

．
故答案為：（1）見上圖；（2）①閉合S、S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.5V；②保持滑動變阻器滑片位置不動，斷開S₁，閉合S、S₂，記錄電壓表的示數(shù)為U；（3）2.5V?

U-2.5V

R0

．

點評：此題是測量小燈泡正常發(fā)光時的功率實驗，實驗中缺少電流表，所以此時應(yīng)設(shè)計成串聯(lián)電路，通過點值電阻及電壓得知待測電阻的電流，通過實驗設(shè)計及對電功率的計算，考查了學(xué)生對串聯(lián)電路電流、電壓的掌握．