Question

測(cè)燈泡的額定功率
器材：小燈泡額定電壓U₀；電源（未知）；電阻R；滑動(dòng)變阻器；電流表；單刀雙擲開關(guān)；導(dǎo)線若干（不能忽略燈線電阻隨溫度變化）
①設(shè)計(jì)圖如圖1所示，請(qǐng)完成圖2的實(shí)物連圖．
②寫出主要步驟和物理量
③P_L=________．
④將電流表改成電壓表重新設(shè)計(jì)，畫出電路圖并加以說明．

Answer 1

U₀（I-）
分析：（1）在連接實(shí)物圖時(shí)需注意：滑動(dòng)變阻器選擇一上一下與電路圖中接入的部分對(duì)應(yīng)；
（2）測(cè)定了燈泡的功率是利用公式P=UI進(jìn)行，開關(guān)在2時(shí)，R與L并聯(lián)，電流表測(cè)總電流，開關(guān)在1時(shí)，電流表測(cè)通過R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可以求得通過燈泡的電流；
（3）根據(jù)測(cè)得物理量，結(jié)合P=UI列出；
（4）沒有電流表，利用電壓表和定值電阻，一般設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出．
解答：（1）實(shí)物連線如圖所示：
；
（2）因小燈泡的額定電壓U₀已知，故通過電阻R的電流為I_R=，故還需要：
將S擲向接線柱1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表讀數(shù)；
保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)，S擲向接線柱2，讀出電流表讀數(shù)I．
（3）由（2）得，通過小燈泡的電流為：I_L=I-I_R=I-，
小燈泡的功率為：P=UI=U₀（I-）；
（4）利用電壓表和定值電阻，一般設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出．
電路圖如圖所示：

故答案為：（1）如上圖所示；
（2）步驟為：①將S擲向接線柱1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表讀數(shù)為I₀=，
②保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)，S擲向接線柱2，讀出電流表讀數(shù)I．
③通過燈的電流為I_L=I-；
（3）U₀（I-）；
（4）如上圖．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，尤其是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，這是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可參考一下：
①?zèng)]有電壓表，利用定值電阻和電流表以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成并聯(lián)電路，找電壓相等列等式求出；
②沒有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出．