Question

8．小明同学想要测量额定电压为U₀的小灯泡额定功率，除了这个小灯泡，还有如下器材可供选用：电源（电源电压大于U₀且不变）、滑动变阻器、定值电阻R₀（阻值已知）、开关各一个，电压表两个，导线若干．请你帮他设计测量这个小灯泡额定功率的实验方案，要求：
（1）画出实验电路图（要求电路连好后，不可再重组）；
（2）简要写出主要实验步骤和需测量的物理量；
（3）写出小灯泡额定功率的表达式（用已知量和测量量表示）．

Answer 1

分析 本题可用伏阻法来测量功率，利用串联电路中电流处处相等的特点，让灯与定值电阻、滑动变阻器串联，先调节滑动变阻器的阻值使灯的电压为2.5V，再读出定值电阻两端的电压，由欧姆定律计算出电路中的电流，再计算灯的功率．

解答 解：（1）利用伏阻法来测量灯的功率．用导线把灯、定值电阻、滑动变阻器、开关、电源串联，电压表与灯并联．

（2）①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处．
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使与灯并联的电压表示数为U₀，记下此时与R0并联的电压表示数U′．
（3）电路中的电流I=$\frac{U′}{{R}_{0}}$，灯的额定功率P=UI=U₀×$\frac{U′}{{R}_{0}}$．
故答案为：（1）见上图；（2）步骤如上所示；（3）P=U₀×$\frac{U′}{{R}_{0}}$．

点评 本题考查了串联电路的电流特点及伏阻法来测量灯的额定功率．注意要调节滑动变阻器使灯的电压为2.5V后，再去测量定值电阻两端的电压，才能求得灯的额定功率．