题目内容
在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了如下器材：额定电压为U0的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一只电压表、一个单刀双掷开关和若干导线．实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化．（1）小张同学设计的实验电路图如图，他测量小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量如下a、计算当R两端的电压为U0时，通过它的电流为
| U0 |
| R |
b、S掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为
| U0 |
| R |
c、保持滑动变阻器滑片不动，S掷向接线柱2，读出电流表示数I．
（2）本实验中，小灯泡额定功率的表达式P=
U0（I-
）
| U0 |
| R |
U0（I-
）
．| U0 |
| R |
（3）若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表，请你重新设计一个实验电路图，测量小灯泡的额定功率（只画出电路图，不需要说明测量步骤）．
分析：（2）根据实验步骤，由并联电路特点求出通过灯泡的电流，然后求出灯泡额定功率的表达式．
（3）没有电流表，根据串联电路电流处处相等，可以把定值电阻与灯泡串联起来，用电压表分别测出灯泡电压灯泡串联电压，然后由串联电路特点求出定值电阻电压，
由欧姆定律求出电流，最后由电功率公式求出灯泡额定功率，据此设计实验电路图．
（3）没有电流表，根据串联电路电流处处相等，可以把定值电阻与灯泡串联起来，用电压表分别测出灯泡电压灯泡串联电压，然后由串联电路特点求出定值电阻电压，
由欧姆定律求出电流，最后由电功率公式求出灯泡额定功率，据此设计实验电路图．
解答：
解：（2）由实验电路图可知，灯泡与定值电阻并联，
开关S接2时，通过灯泡的电流不变，仍为
，
则通过灯泡的电流IL=I-IR=I-
，
灯泡的额定功率P=U0IL=U0（I-
）；
（3）利用电压表和定值电阻，一般设计成串联电路，
根据串联电路电流相等，求出灯泡电流，然后求出灯泡额定功率，电路图如图所示．
故答案为：（2）U0（I-
）；（3）电路图如图所示．
解：（2）由实验电路图可知，灯泡与定值电阻并联，开关S接2时，通过灯泡的电流不变，仍为
| U0 |
| R |
则通过灯泡的电流IL=I-IR=I-
| U0 |
| R |
灯泡的额定功率P=U0IL=U0（I-
| U0 |
| R |
（3）利用电压表和定值电阻，一般设计成串联电路，
根据串联电路电流相等，求出灯泡电流，然后求出灯泡额定功率，电路图如图所示．
故答案为：（2）U0（I-
| U0 |
| R |
点评：本题考查了测灯泡额定功率的实验，考查了实验设计，实验设计是重点也是难点；进行设计实验时可参考以下内容：
①没有电压表，利用定值电阻和电流表，设计成并联电路，利用并联电路电压相等间接测电压；
②没有电流表，利用电压表和定值电阻，设计成串联电路，利用串联电路电流相等间接测电流．
①没有电压表，利用定值电阻和电流表，设计成并联电路，利用并联电路电压相等间接测电压；
②没有电流表，利用电压表和定值电阻，设计成串联电路，利用串联电路电流相等间接测电流．
练习册系列答案
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（2003?重庆）如图所示在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为U0的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一个电流表、一个单刀双掷开关和若干导线．实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化．
在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、电源（电源两端电压不变但电压未知）、一个已知阻值为R0的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、3个开关、导线若干．
