Question

小明利用電流表和已知阻值為R₀的定值電阻，測(cè)量額定電壓為U₀的小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電功率．他選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材，連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示．
（1）請(qǐng)?zhí)砑觾筛鶎?dǎo)線完成圖所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接；
（2）請(qǐng)把小明的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①閉合開關(guān)______，斷開開關(guān)______，______；
②斷開開關(guān)______，閉合開關(guān)______，保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，記錄此時(shí)電流表的示數(shù)為I；
③則燈泡L的額定功率P=______．（用已知量和實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的字母表示）

Answer 1

解：（1）使開關(guān)S₁的右端與滑動(dòng)變阻器上面接線柱相連，開關(guān)S₁的左端與開關(guān)S₂的左端相連；如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S、S₁，斷開開關(guān)S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)為；
②閉合開關(guān)S₁，斷開開關(guān)S、S₂，保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，記錄此時(shí)電流表的示數(shù)為I；
③燈泡L的額定功率：P=U₀（I-）．
故答案為：（1）如圖；（2）①S、S₁；S₂；；②S、S₂；③U₀（I-）．
分析：（1）當(dāng)燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，要測(cè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率，首先知道應(yīng)用電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓、用電流表測(cè)燈泡中的電流，由圖可知：沒有電壓表，只有電流表，則要借助已知定值電阻求得燈泡兩端電壓，那么為了讓燈泡和定值電阻的電壓相同，則應(yīng)采取并聯(lián)的方式，電流表能分別測(cè)量出通過燈泡和定值電阻的電流，據(jù)此分析完成實(shí)驗(yàn)電路．
（2）先計(jì)算出燈泡的額定電流，然后斷開燈泡所在的支路調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是通過定值電阻的電流等于燈泡的額定電流，再斷開定值電阻所在的支路，滑片的位置不動(dòng)，測(cè)量此時(shí)通過燈泡的電流，最后根據(jù)P=UI求出表示出燈泡的額定功率．
點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查在沒有電壓表，利用電流表和定值電阻以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量方法，一般是設(shè)計(jì)成并聯(lián)電路．
（2）明確此題的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法；就能了解測(cè)量燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率時(shí)，應(yīng)先計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)通過定值電阻的電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使通過定值電阻的電流等于計(jì)算值，然后讓電流表測(cè)量此時(shí)通過燈泡的電流，注意滑片的位置不能移動(dòng)，最后根據(jù)測(cè)量值和電功率公式得出燈泡的額定功率．