Question

16．在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣，電源電壓恒定，如圖1所示．
（1）閉合開關(guān)后，在移動變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖2所示，則燈泡的額定功率為1.52W．
（2）完成上述實驗后，小聰向老師要了一個已知阻值為R₀的電阻和一個單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖3所示的電路，也測出了燈泡的額定功率．請完成下列實驗步驟：
①閉合開關(guān)S₁，將S₂撥到觸點2（選填“1”或“2”），移動滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V；
②再將開關(guān)S₂撥到觸點1（選填“1”或“2”），保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數(shù)U；
③燈泡額定功率的表達式為P_額=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$（用已知量和測量量表示）．

Answer 1

分析 （1）測燈泡額定功率時閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，眼睛注視著電壓表示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時記下電流表示數(shù)；由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，然后由P=UI求出燈泡額定功率．
（2）當(dāng)燈泡兩端電壓等于額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，因此先讓電壓表測量燈泡兩端電壓，使燈泡正常發(fā)光，然后測量出燈泡和定值電阻兩端的電壓，再結(jié)合串聯(lián)電路的特點和歐姆定律求出電路中的電流，最后根據(jù)P=UI表示出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）閉合開關(guān)后，在移動變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光；由圖示所示電路圖可知，電流表量程為0～0.6A，由圖2所示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（2））①閉合開關(guān)S_l，將S₂撥到觸點2，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V；
②再將開關(guān)S₂撥到觸點1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數(shù)U．
③由于串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以燈泡正常發(fā)光時，定值電阻R₀兩端的電壓為U=3.8V，由歐姆定律可得，此時通過燈泡的電流：I=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$；燈泡額定功率的表達式：P_額=UI=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
故答案為：（1）電壓表；1.52；（2）①2；3.8；②1；③$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．

點評 本題考查了電源的確定、電流表讀數(shù)、求功率、判斷燈泡電阻如何變化、完善實驗步驟等問題；對店里邊讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直．