Question

11．有一只燈泡，其額定電壓為U_額，額定功率模糊不清，請(qǐng)你利用下列器材測出該燈泡的額定功率；（電路組裝后不得拆卸重新組裝）請(qǐng)畫出電路圖；寫出測量步驟和燈泡額定功率的表達(dá)式；
器材：一個(gè)電源，三個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干，一個(gè)滑動(dòng)變阻器，一個(gè)燈泡，一個(gè)定值電阻，一個(gè)電流表．

Answer 1

分析 要測量燈泡的額定功率，需使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，可利用開關(guān)控制電路的連接性質(zhì)，利用電流表分別測不同情況下的電流，最后根據(jù)歐姆定律和電功率的公式P=UI可得出燈泡的額定功率．

解答 解：根據(jù)如下的電路圖，使燈泡和定值電阻始終并聯(lián)，第一次電流表測定值電阻的電流，第二次電流表測總電流．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，其兩端的電壓為額定電壓U₀，此時(shí)電阻R的電壓也為U₀，通過電阻R的電流為$\frac{{U}_{0}}{R}$，該電流是燈泡是否正常發(fā)光的判斷依據(jù)．

可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合開關(guān)S、S₁，調(diào)節(jié)變阻器滑片P，使得電流表示數(shù)為I=$\frac{{U}_{0}}{R}$；
②斷開S₁，再閉合S₂，保持滑片位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I′，
燈泡額定功率的表達(dá)式為：P_額=U₀（I′-I）=U₀（I′-$\frac{{U}_{0}}{R}$）．

點(diǎn)評(píng) 此題是有關(guān)測量額定電功率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，知道測電功率的實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的前提與關(guān)鍵；同時(shí)，合理利用開關(guān)和電流表的測量測量范圍非常關(guān)鍵．