Question

【题目】小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源（电压不变）、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为 10Ω的定值电阻 R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。

（1）该实验的原理是______。

（2）小珍连接好电路，将滑片 P 置于滑动变阻器的最右端后闭合开关。

（3）闭合开关 S，将 S1 拨到触点_______（选填“a”或“b”），移动滑片 P，使电压表的示数为______V。

（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片 P 位置不变，将开关 S1 拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示；通过计算可知小灯泡的额定功率是_______W。

（5）完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（ ）各 1 个、2 个开关及若干条导线，对额定电流为 0.1A 的小灯泡的额定功率进行了测定．根据他设计的电路图，写出实验步骤及测定额定功率的表达式。

实验步骤：

①根据如图丙所示的电路图连接实物电路；

②____________；

③____________。表达式：P 额 =________。

Answer 1

【答案】P＝UI a 2.5 1 只闭合 S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为 0.1A 断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为 0.1A 时，读出电阻箱连入电路中的电阻为 R （0.1A）2R

【解析】

（1）该实验的原理是P＝UI；

（2）小珍连接好电路，将滑片P置于滑动变阻器的最右端后闭合开关。

（3）为了测量小灯泡的额定功率，闭合开关S，将S1拨到触点a，此时电压表测灯泡两端电压，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；

（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为6.5V；

因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：

U0＝6.5V﹣2.5V＝4V，由欧姆定律，定值电阻的电流：

，

灯泡L与R0串联，串联电路各处的电流相等，即灯的额定电流为0.4A，小灯泡的额定功率是：

P＝ULIL＝2.5V×0.4A＝1W；

（5）实验步骤：

①根据如图丙的电路图连接实物电路；

②只闭合S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1 A；

③断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为0.1 A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R。

由等效替代法，灯泡正常发光时的电阻为R，

则灯泡的额定功率表达式：。