Question

如圖所示是明明同學(xué)“測額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率”的電路圖．實驗時，發(fā)現(xiàn)電流表已損壞，但手邊還有一只電壓表V₀和電阻箱（元件符號）可利用，請你幫助明明利用這些元件設(shè)計一個測定小燈泡額定功率的方案，并完成實驗操作步驟．
（1）畫出新設(shè)計的電路圖；
（2）按新設(shè)計的電路圖連接好電路后，將滑動變阻器的滑片P移到

 

處，再

 

，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P和

 

連入電路中的阻值，使電壓表V的示數(shù)為2.5V；
（3）記下此時電壓表V₀的示數(shù)U₀和電阻箱連入電路中的阻值R₀；
（4）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，寫出計算小燈泡額定功率的表達式：P=

 

．

Answer 1

分析：（1）沒有電流表，只有電壓表，測燈泡的額定功率．
滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，移動滑片使燈泡在額定電壓下工作．
使燈泡與電阻箱（已知電阻）串聯(lián)，電壓表V₀與已知電阻并聯(lián)，求出電阻箱的電流，即燈泡的額定電流．根據(jù)P=UI計算額定功率．
（2）連接好電路，滑片處于最大阻值處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為燈泡額定電壓．
（3）記錄電壓表V₀示數(shù)和電阻箱連入電路的阻值，求電阻箱電流即燈泡的額定電流．
（4）知道電壓和電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率．

解答：解：（1）燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表V₀并聯(lián)在電阻箱兩端．如圖．

（2）滑片P處于阻值最大處，再閉合開關(guān)，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱，連入電路的阻值，使電壓表V的示數(shù)為2.5V．
（4）電阻箱電流為：I=

U0

R0

．
燈泡額定功率為：P=UI=2.5V?

U0

R0

=

2.5V?U0

R0

．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）阻值最大；閉合開關(guān)；電阻箱；（4）

2.5V?U0

R0

．

點評：伏安法測燈泡額定功率時，
電流表損壞時，使已知電阻與燈泡、滑動變阻器串聯(lián)．調(diào)節(jié)滑片，使燈泡正常工作．
測已知電阻兩端電壓，求已知電阻電流即燈泡的額定電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率．
電壓表損壞時，使已知電阻與燈泡并聯(lián)，再與滑動變阻器串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片，使燈泡正常工作．
測已知電阻電流，求已知電阻電壓，即燈泡的額定電壓，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率．