Question

【題目】另一小組的小華發現她的燈泡和其他組的燈泡不一樣，只標了額定電流I0，她想測量該燈的額定功率，發現電流表已經壞了．于是向老師借了一個阻值為R0的定值電阻（阻值已知）和一個單刀雙擲開關，利用原有實驗器材，設計了如圖所示的電路圖（部分器材未畫出），順利完成了實驗．假如你是同組成員，請你幫助小華補全實驗方案．

（1）請在圖中將部分器材補畫完整；

（_________）

（2）閉合開關S1，_______；

（3）閉合開關S1，將S2撥向另一觸點，保持滑動變阻器的滑片不動，_______；

（4）燈泡額定功率的表達式為：P=_______．(用所測物理量的符號表示) ．

Answer 1

【答案】 將開關S2撥到2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為I0R0 讀出電壓表示數為U （U- I0 R0）I0

【解析】

（1）實驗需要測出燈泡正常發光時兩端電壓與通過燈泡的電流，可以把燈泡與定值電阻串聯，串聯電路中各處的電流相等，可以使通過R0的電流為I0，從而得到通過燈泡的電流為I0，由歐姆定律得到R0兩端的電壓，由串聯電路電壓的規律得到燈泡兩端的電壓，根據電功率的公式得到燈泡的額定功率，電路圖如圖所示：

（2）（3）連接好電路，閉合S1，使S2接 2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為I0R0，保持變阻器的滑片不動，使S2接1，讀出電壓表示數為U；

（4）根據串聯電路電壓的規律得到燈泡兩端的電壓UL=U- I0R0，燈泡的額定功率的表達式：P額=ULI0= (U- I0R0) I0。