Question

小明利用电流表和已知阻值为R的定值电阻，测量额定电压为U的小灯泡L正常发光时的电功率．他选择了满足实验要求的实验器材，连接了部分实验电路，如图所示．
（1）请添加两根导线完成图所示的实验电路的连接；
（2）请把小明的实验步骤补充完整：
①闭合开关______，断开开关______，______；
②断开开关______，闭合开关______，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表的示数为I；
③则灯泡L的额定功率P=______．（用已知量和实验中所测物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）当灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，要测灯泡正常发光时的电功率，首先知道应用电压表测灯泡两端的电压、用电流表测灯泡中的电流，由图可知：没有电压表，只有电流表，则要借助已知定值电阻求得灯泡两端电压，那么为了让灯泡和定值电阻的电压相同，则应采取并联的方式，电流表能分别测量出通过灯泡和定值电阻的电流，据此分析完成实验电路．
（2）先计算出灯泡的额定电流，然后断开灯泡所在的支路调节滑动变阻器是通过定值电阻的电流等于灯泡的额定电流，再断开定值电阻所在的支路，滑片的位置不动，测量此时通过灯泡的电流，最后根据P=UI求出表示出灯泡的额定功率．
解答：解：（1）使开关S₁的右端与滑动变阻器上面接线柱相连，开关S₁的左端与开关S₂的左端相连；如图所示：

（2）实验步骤：①闭合开关S、S₁，断开开关S₂，调节滑动变阻器，使电流表示数为；
②闭合开关S₁，断开开关S、S₂，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表的示数为I；
③灯泡L的额定功率：P=U（I-）．
故答案为：（1）如图；（2）①S、S₁；S₂；；②S、S₂；③U（I-）．
点评：（1）本题考查在没有电压表，利用电流表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值时实验的测量方法，一般是设计成并联电路．
（2）明确此题的实验原理、实验方法；就能了解测量灯泡正常发光时的电功率时，应先计算出灯泡正常发光时通过定值电阻的电流，调节滑动变阻器使通过定值电阻的电流等于计算值，然后让电流表测量此时通过灯泡的电流，注意滑片的位置不能移动，最后根据测量值和电功率公式得出灯泡的额定功率．