Question

在測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中 （所用燈泡的額定電壓U₀=3.8V），姚遠(yuǎn)小組設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）：
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①電路如圖甲所示，請(qǐng)你按電路圖在圖乙中用筆畫(huà)線連好電路；
②開(kāi)關(guān)S撥到位置1，移動(dòng)滑片P至任一位置，讀出電流表示數(shù)I₁；
③開(kāi)關(guān)S撥到位置2，滑片P位置不動(dòng)，讀出電流表示數(shù)I₂．
【數(shù)據(jù)處理】
先算出了燈泡的電阻R_L=

I1R

I2-I1

（請(qǐng)你用所測(cè)的物理量表示），再根據(jù)P0=

U02

RL

，計(jì)算出燈的額定功率．
他們按此方案測(cè)量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大，原因是：

燈泡的電阻受溫度的影響

．
仔細(xì)分析后，他們認(rèn)為要準(zhǔn)確測(cè)出燈泡的額定功率，只需將上述步驟②改為

開(kāi)關(guān)S撥到位置1，移動(dòng)滑片P至某一位置，使電流表的示數(shù)為I=

3.8V

R

．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)電路圖，應(yīng)將燈泡的左邊接線柱與開(kāi)關(guān)中間的接線柱相連；
將燈泡的左邊接線柱與開(kāi)關(guān)中間的接線柱相連數(shù)據(jù)處理：由電路圖可知，R與L并聯(lián)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S拔到位置1時(shí)電流表測(cè)通過(guò)R的電流，當(dāng)開(kāi)關(guān)S拔到位置2時(shí)電流表測(cè)電路的總電流，根據(jù)歐姆定律求出并聯(lián)部分的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)L的電流，進(jìn)一步根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；因不同電壓下燈泡的電阻不同，所以燈泡的額定功率不能用P=

U2

R

求出；
根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等的關(guān)系，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)和R的乘積為3.8V時(shí)，燈泡兩端的電壓等于其額定電壓3.8V，便可求出燈泡的額定功率．

解答：解：實(shí)驗(yàn)步驟：
將燈泡的左邊接線柱與開(kāi)關(guān)中間的接線柱相連，如圖所示：

數(shù)據(jù)處理：
由圖甲知，開(kāi)關(guān)S撥到位置1時(shí)，燈泡與電阻并聯(lián)，電流表測(cè)量電阻的電流，
∴并聯(lián)部分兩端的電壓U=I₁R，
通過(guò)燈泡的電流為I_L=I₂-I₁，
∴燈泡的電阻R_L=

U

IL

=

I1R

I2-I1

；
∵燈泡的電阻與溫度有關(guān)，
∴燈泡的額定功率不能用P=

U2

R

求出；
當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)和R的乘積為3.8V時(shí)，即電阻的電流為

3.8V

R

時(shí)，測(cè)出此時(shí)電路中的電流并求出通過(guò)燈泡的電流，即可利用P=UI求出燈泡的額定功率．
故答案為：
實(shí)驗(yàn)步驟：見(jiàn)上圖；
數(shù)據(jù)處理：

I1R

I2-I1

；燈泡的電阻受溫度的影響；開(kāi)關(guān)S撥到位置1，移動(dòng)滑片P至某一位置，使電流表的示數(shù)為I=

3.8V

R

．

點(diǎn)評(píng)：此題實(shí)驗(yàn)是測(cè)量燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)，在沒(méi)有電壓表的情況下，通過(guò)并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)測(cè)量燈泡的額定功率，所以注意移動(dòng)滑片使電阻兩端的電壓等于燈泡的額定電壓．