Question

【題目】小珍在“測量小燈泡額定功率”的實驗時，老師只給她提供了如下器材：標有“2.5V”的小燈泡、電源（電壓不變）、滑動變阻器、開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、電壓表、阻值為 10Ω的定值電阻 R0、導線若干。她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認真思考后，設計了如圖甲所示的實驗電路。

（1）該實驗的原理是______。

（2）小珍連接好電路，將滑片 P 置于滑動變阻器的最右端后閉合開關(guān)。

（3）閉合開關(guān) S，將 S1 撥到觸點_______（選填“a”或“b”），移動滑片 P，使電壓表的示數(shù)為______V。

（4）在確保整個電路安全情況下，保持滑片 P 位置不變，將開關(guān) S1 撥到另一觸點，此時電壓表的示數(shù)如圖乙所示；通過計算可知小燈泡的額定功率是_______W。

（5）完成探究后，小明用電源、電流表、滑動變阻器、電阻箱（ ）各 1 個、2 個開關(guān)及若干條導線，對額定電流為 0.1A 的小燈泡的額定功率進行了測定．根據(jù)他設計的電路圖，寫出實驗步驟及測定額定功率的表達式。

實驗步驟：

①根據(jù)如圖丙所示的電路圖連接實物電路；

②____________；

③____________。表達式：P 額 =________。

Answer 1

【答案】P＝UI a 2.5 1 只閉合 S1，移動變阻器滑片，使電流表示數(shù)為 0.1A 斷開S1，閉合S2，滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表示數(shù)為 0.1A 時，讀出電阻箱連入電路中的電阻為 R （0.1A）2R

【解析】

（1）該實驗的原理是P＝UI；

（2）小珍連接好電路，將滑片P置于滑動變阻器的最右端后閉合開關(guān)。

（3）為了測量小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)S，將S1撥到觸點a，此時電壓表測燈泡兩端電壓，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時燈泡正常發(fā)光；

（4）在確保整個電路安全情況下，保持滑片P位置不變，將開關(guān)S1撥到另一觸點，此時電壓表的示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用大量程，分度值為0.5V，電壓為6.5V；

因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時定值電阻的電壓：

U0＝6.5V﹣2.5V＝4V，由歐姆定律，定值電阻的電流：

，

燈泡L與R0串聯(lián)，串聯(lián)電路各處的電流相等，即燈的額定電流為0.4A，小燈泡的額定功率是：

P＝ULIL＝2.5V×0.4A＝1W；

（5）實驗步驟：

①根據(jù)如圖丙的電路圖連接實物電路；

②只閉合S1，移動變阻器滑片，使電流表示數(shù)為0.1 A；

③斷開S1，閉合S2，滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表示數(shù)為0.1 A時，讀出電阻箱連入電路中的電阻為R。

由等效替代法，燈泡正常發(fā)光時的電阻為R，

則燈泡的額定功率表達式：。