题目内容
2．
学习了电学的相关知识后，老师给兴趣小组的同学们设计一道趣味挑战题：使用限定器材完成 小灯泡的额定功率的测量．已知小灯泡的额定电压为U0，老师提供给同学们器材如下：电压恒为 U 的电源一个（U＞U0），开关 S，已调零的电流表两只，定值电阻 R1（阻值 R1 已知），滑动 变阻器一个，导线若干．
（1）设计实验电路图，画在虚线框内．
（2）完整填写实验操作的主要步骤：
①根据实验电路图，灯泡正常工作时，电流表 A1 读数 I1=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$（用 U、U0、R1 表示）；
②根据实验电路图连接电路，连接过程中滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处处；
③闭合开关，调节滑动变阻器，直至电流表 A1 读数为 I1；读出此时电流表 A2 示数 I2．
（3）用题目给的、实验中测得的物理量表示小灯泡的额定功率P0=U0×（I2-$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$）．
分析 （1）定值电阻 R1和灯泡并联连接，电流表 A1在支路，I1=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$，A2在干路上，据此设计电路；
（2）由欧姆定律可得电流；在闭合开关S前，为了保护电路，应使滑动变阻器接入阻值处于最大阻值处；滑动变阻器在电路中的作用：保护电路；改变电路中的电流；
（3）为了测量小灯泡的额定功率，应该使小灯泡两端的电压等于额定电压，通过两个电流表示数之差得到通过小灯泡的电流，根据P=UI计算额定功率．
解答 解：（1）定值电阻 R1和灯泡并联连接，电流表 A1在支路，调节滑动变阻器使得A1的示数为I1=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$，A2在干路上，电路图如下：
；
（2）①为了测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压应为额定电压U0V，
因为UL=U0=I1R1，
I1=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$，
②为了保护电路，在闭合开关S前，应使滑动变阻器接入阻值处于最大阻值处，即变阻器的右端；
③通过移动滑片来改变滑动变阻器连入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流；
（3）小灯泡的额定电流，IL=I2-I1=I2-$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$；
小灯泡的额定电功率为PL=ULIL=U0×（I2-$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$）=0.72W．
故答案为：（1）如上图；（2）①$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$；②阻值最大处；③滑动变阻器；（3）U0×（I2-$\frac{{U}_{0}}{{R}_{1}}$）．
点评 本题考查了在没有电压表的情况下如何利用两个电流表、一个定值电阻和一个滑动变阻器如何测量小灯泡的额定功率，关键是掌握实验原理，根据实验原理设计实验并根据实验数据计算小灯泡的额定功率．
赢在课堂名师课时计划系列答案
如图所示是某同学自制的一个气压计，瓶内未装满水，有一部分空气，玻璃管中水面比瓶内水面高，瓶塞处密封．下列做法或变化可能导致玻璃管中水面上升的是（ ）| A． | 把装置从山下搬到山顶 | B． | 把装置从山顶移到山下 | ||
| C． | 环境温度下降 | D． | 无法确定 |
如下图所示，请在图中用笔画线代替导线将电路元件连接起来，要求L1和L2并联，用滑动变阻器控制灯L1的亮度，且滑片P向右滑动时．灯泡变亮．要求电流表测L2中的电流．①汞柱 ②回形针 ③瓷器 ④塑料．
| A． | ①和② | B． | ③和④ | C． | ②③④ | D． | ①②④ |
| A． | 公路旁边安装隔音板是为了防止噪声产生 | |
| B． | 蝙蝠利用超声波确定目标的位置，说明声音能传递信息 | |
| C． | 2013年4月20日雅安地震产生次声波的频率高于20Hz | |
| D． | 声音在真空中传播最快 |
| A． | 甲和乙都是阻值不变的电阻 | |
| B． | 当乙两端电压为2V时，电阻为10Ω | |
| C． | 甲、乙串联在电路中，当电路电流为 0.2A时，电源电压为2V | |
| D． | 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W |
在测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验中：
在探究小灯泡的电功率实验中，小华设计的电路如图所示，小灯泡的额定电压为2.5V．（1）在闭合开关之前，滑动变阻器移至右端．
（2）小华收集的数据如表所示，灯泡的额定功率是0.7W．从表中可以得出，灯泡的实际功率越大，灯越亮．
| 实验次数 | U/V | I/A | P/W | 亮暗情况 |
| 1 | 1 | 0.16 | 0.16 | 暗 |
| 2 | 1.5 | 0.22 | 0.33 | 较亮 |
| 3 | 2.5 | 0.28 | 亮 |