Question

（2011?津南區二模）請利用下述器材測額定電壓為U_L（U_L＜6V）的小燈泡的額定功率．
器材：一個電源（電壓為6V）、一個電壓表、一個滑動變阻器、一個阻值為R的定值電阻、導線若干、開關多個．
要求：
（1）畫出電路圖；
（2）寫出主要的實驗步驟及額定功率P_L的表達式．

Answer 1

分析：本題可用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，利用串聯電路中電流處處相等的特點，讓小燈泡與定值電阻R₀、滑動變阻器串聯，先調節滑動變阻器的阻值使燈泡的電壓為U_L，再用電壓表測出此時定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律計算出電路中的電流，再計算燈泡的額定功率．

解答：解：（1）利用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，用導線把燈泡、定值電阻、滑動變阻器、開關、電源串聯，電壓表與燈并聯，如下圖所示：

（2）主要實驗步驟：
步驟一、斷開開關S₂，閉合開關S和S₁，使小燈泡L與定值電阻R₀以及滑動變阻器串聯，調節滑動變阻器滑片P，使電壓表示數為U_L；
步驟二、斷開開關S₁，閉合開關S和S₂，保持滑動變阻器滑片P不動，電壓表測小燈泡L和電阻R．串聯后的兩端電壓U₀．
根據串聯電路的電壓特點可得：定值電阻R₀兩端的電壓為U₀-U_L，
根據歐姆定律可得：電路中的電流I=

U0-UL

R0

，
燈泡的額定功率P_L=U_LI=U_L×

U0-UL

R0

=

(U0-UL)UL

R0

．

點評：本題考查了串聯電路的電流特點及伏阻法測小燈泡的額定功率．注意要調節滑動變阻器使燈的電壓為U_L后，再去測量定值電阻兩端的電壓，才能求得燈的額定功率．