Question

實驗室提供的器材有：電源、電壓表一只、滑動變阻器、已知阻值為R₀的定值電阻、單刀單擲開關一個及導線若干．請你利用這些器材完成測量小燈泡（額定電壓為U_L）額定功率的實驗．要求：
（1）畫出你所設計的實驗電路圖；
（2）寫出實驗步驟和需要測量的物理量；
（3）用已知量和測量的物理量推導出小燈泡額定功率的表達式．
（電壓表可拆卸下來重復使用）

Answer 1

答：（1）將燈泡、電阻R₀、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表先與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

（2）實驗步驟：
a．將電壓表并聯(lián)在L兩端，閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數達到U_L；
b．保持滑動變阻器阻值不變，用電壓表測量R₀兩端電壓為U₀．
（3）燈泡的額定電流I=I₀=，則P_L=U_L?I_L=U_L?
即P_L=．
分析：本題可用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，利用串聯(lián)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(lián)，先調節(jié)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．
點評：本題考查了串聯(lián)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(jié)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．