Question

1．已知小灯泡的额定电压U_e，利用图中各图测量小灯泡的额定功率，以下说法正确的有（　　）

• A． 甲图：只闭合开关S₁、S₂，调节滑片P使电压表示数为U_e；保持滑片P不动，闭合S₁、S₂、S₃，读出电压表U，则灯泡额定功率的表达式为P_e=$\frac{{U}_{e}（U-{U}_{e}）}{{R}_{0}}$
• B． 乙图：只闭合开关S₀、S₂，调节滑片使电流表示数为$\frac{{U}_{e}}{{R}_{0}}$； 保持滑片P不动，只闭合S₀、S₁，读出电流表示数I，则灯泡额定功率的表达式为P_e=U_e（I-$\frac{{U}_{e}}{{R}_{0}}$）
• C． 丙图：只闭合开关S₀、S₁，调节滑片P使电压表示数为U_e；保持滑片P不动，只闭合S₀、S₂．调节电阻箱使电压表示数为U_e，读出此时电阻箱阻值R₀，则灯泡额定功率的表达式为P_e=$\frac{{{U}_{e}}^{2}}{{R}_{0}}$
• D． 丁图：只闭合开关S₁、S₂．调节滑片P使电压表示数为U_e，保持滑片P不动，只闭合S₁、S₃，读出电压表示数U₀，则灯泡额定功率的表达式为P_e=$\frac{{U}_{e}-{U}_{0}}{{R}_{0}}$

Answer 1

分析 分析四个选项中开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件，利用串并联电路的特点求出额定电压下通过灯泡的电流、额定电压下灯泡的电阻，利用电功率公式求出灯泡的额定功率．

解答 解：
（1）甲图中，只闭合开关S₁、S₂时，灯泡R_L与R₀、滑动变阻器串联，电压表测R_L两端的电压，调节滑片P使电压表示数为U_e；
保持滑片P不动，闭合S₁、S₂、S₃时，R₀被短路，电路为灯泡R_L与滑动变阻器串联，电压表测R_L两端的电压；
因电路中的电阻发生变化，所以电路中的电流发生变化，灯泡两端的电压不等于U_e，因此，无法测出灯泡的额定功率，故A错误；
（2）乙图中，只闭合开关S₀、S₂时，R₀与R_L并联后再与滑动变阻器R串联，电流表测通过R₀的电流，调节滑片使电流表示数为$\frac{{U}_{e}}{{R}_{0}}$，即灯泡两端的电压等于U_e； 
保持滑片P不动，只闭合S₀、S₁时，R₀与R_L并联后再与滑动变阻器R串联，电流表测干路电流，因电路的结构不变（只是电流表的位置变化了），所以此时灯泡两端的电压仍等于U_e，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R_L的电流为 I-$\frac{{U}_{e}}{{R}_{0}}$，
则灯泡额定功率的表达式为P_e=U_e（I-$\frac{{U}_{e}}{{R}_{0}}$），故B正确；
（3）丙图中，只闭合开关S₀、S₁时，R_L与R₃串联，电压表测R_L两端的电压，调节滑片P使电压表示数为U_e；
保持滑片P不动，只闭合S₀、S₂时，电阻箱与R₃串联，电压表测电阻箱两端的电压，调节电阻箱使电压表示数为U_e，读出此时电阻箱阻值R₀，
由于电压表示数不变，则R_L=R₀，所以灯泡额定功率的表达式为P_e=$\frac{{{U}_{e}}^{2}}{{R}_{0}}$，故C正确；
（4）丁图中，只闭合开关S₁、S₂时，灯泡R_L与R₀、滑动变阻器串联，电压表测R_L两端的电压，调节滑片P使电压表示数为U_e；
保持滑片P不动，只闭合S₁、S₃时，电压表的正负接线柱会接反，无法测出R₀两端的电压，从而无法间接得出通过灯泡的电流，也就不能计算出灯泡的额定功率，故D错误．
故选BC．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是关键，要注意电压表不能反接．