Question

2．用如图所示的器材来测量额定电压U_额=3.8V的小灯泡的额定功率，R的阻值已知．
（1）将实物电路连接起来；
（2）将实验过程补充完整：
a．将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；
b．闭合开关，调节滑片使V₁示数为3.8V，读出此时V₂示数为U₂；
c．断开开关，整理器材．
（3）用测量所得的物理量和已知量的符号表示出小灯泡的额定功率P_额=3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；
（4）某同学建议实验中应多次调节滑动变阻器，测出多个电功率后求平均值，以减小实验误差，请你对该同学的建议作出评价：灯泡在不同电压下的实际功率不同，所以不能取多次测量的平均值来计算灯泡的额定功率．

Answer 1

分析 （1）由图有两个电压表，没有电流表，根据串联电路特点，通过测出R两端电压从而计算出电路中电流，滑动变阻器一上一下接入电路．
（2）为测灯泡的额定电压，需要将灯泡两端调到3.8V，并读出此时R两端电压；
（3）根据串联电路特点、欧姆定律和电功率公式得到灯泡额定功率的表达式；
（4）灯泡电压不同时功率不同，由此分析即可．

解答 解：
（1）由实物图可知，有两个电压表，没有电流表，所以可以根据串联电路电流处处相等，通过测R电压得到电流中电流，从而计算灯泡的额定功率．由此设计电路的连接情况，如图所示：
；
（2）实验步骤：
a．将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；
b．闭合开关，调节滑片使V₁示数为3.8V，读出此时V₂示数为U₂；
c．断开开关，整理器材．
（3）灯泡正常发光时，I=I_额=I_R=$\frac{{U}_{2}}{R}$，
所以灯泡的额定功率：P_额=U_额I_额=3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；
（4）灯泡在不同电压下的实际功率不同，所以不能取多次测量的平均值来计算灯泡的额定功率．
故答案为：（1）见上图；（2）调节滑片使V₁示数为3.8V，读出此时V₂示数为U₂；（3）3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；（4）灯泡在不同电压下的实际功率不同，所以不能取多次测量的平均值来计算灯泡的额定功率．

点评 本题考查了特殊方法测功率的实验，明确利用电压表和已知阻值的电阻的组合可以间接测电路中电流是解题的关键．