Question

2．用如圖所示的器材來(lái)測(cè)量額定電壓U_額=3.8V的小燈泡的額定功率，R的阻值已知．
（1）將實(shí)物電路連接起來(lái)；
（2）將實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整：
a．將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處；
b．閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使V₁示數(shù)為3.8V，讀出此時(shí)V₂示數(shù)為U₂；
c．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理器材．
（3）用測(cè)量所得的物理量和已知量的符號(hào)表示出小燈泡的額定功率P_額=3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；
（4）某同學(xué)建議實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)出多個(gè)電功率后求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)的建議作出評(píng)價(jià)：燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率不同，所以不能取多次測(cè)量的平均值來(lái)計(jì)算燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）由圖有兩個(gè)電壓表，沒(méi)有電流表，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)出R兩端電壓從而計(jì)算出電路中電流，滑動(dòng)變阻器一上一下接入電路．
（2）為測(cè)燈泡的額定電壓，需要將燈泡兩端調(diào)到3.8V，并讀出此時(shí)R兩端電壓；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式得到燈泡額定功率的表達(dá)式；
（4）燈泡電壓不同時(shí)功率不同，由此分析即可．

解答 解：
（1）由實(shí)物圖可知，有兩個(gè)電壓表，沒(méi)有電流表，所以可以根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，通過(guò)測(cè)R電壓得到電流中電流，從而計(jì)算燈泡的額定功率．由此設(shè)計(jì)電路的連接情況，如圖所示：
；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
a．將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處；
b．閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使V₁示數(shù)為3.8V，讀出此時(shí)V₂示數(shù)為U₂；
c．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理器材．
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，I=I_額=I_R=$\frac{{U}_{2}}{R}$，
所以燈泡的額定功率：P_額=U_額I_額=3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；
（4）燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率不同，所以不能取多次測(cè)量的平均值來(lái)計(jì)算燈泡的額定功率．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）調(diào)節(jié)滑片使V₁示數(shù)為3.8V，讀出此時(shí)V₂示數(shù)為U₂；（3）3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；（4）燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率不同，所以不能取多次測(cè)量的平均值來(lái)計(jì)算燈泡的額定功率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了特殊方法測(cè)功率的實(shí)驗(yàn)，明確利用電壓表和已知阻值的電阻的組合可以間接測(cè)電路中電流是解題的關(guān)鍵．