Question

某同学在进行“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额电定功率”的实验时，发现电流表已损坏，但手边还有两只开关和一个阻值已知的定值电阻R，于是他就利用这些元件重新设计了一个如图所示的测小灯泡额定功率的实验方案．

（1）闭合开关S、S₁，断开S₂，将滑动变阻器的滑片P向______滑动（选填“左”或“右”）使电压表的示数为______V，记为U_L；
（2）保持滑片P的位置不变，断开S₁，再闭合S₂，记下此时电压表的示数为U，
（3）根据所测数据，写出计算小灯泡额定功率的表达式：P=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）当S、S₁闭合，S₂断开时，灯泡L与R串联，电压表测L两端电压，滑动变阻器由于原来是处于最大阻值处，所以闭合开关时是处于最右端的，因而要向左调节，根据实验目的“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额电定功率”，可知电压表的示数．
（3）当断开S₁，闭合S₂后，电压表测的是电源电压，则R的电压为U-U_L，灯泡的电流I_L=，知道了电压和电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率．
解答：解：（1）为保护电路，按实验要求，滑动变阻器原来是处于最大阻值处，所以闭合开关时是处于最右端的，因而要向左调节；因实验目的“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额电定功率”，所以使电压表的示数为2.5V，记为U_L；
故答案为：左；2.5．
（3）当断开S₁，闭合S₂后，电压表测的是电源电压，则R的电压为U-U_L，灯泡的电流I_L=，所以灯泡L的电功率为P_L=U_L×I_L==．
故答案为：．
点评：伏安法测灯泡额定功率时，
电流表损坏时，使已知电阻与灯泡、滑动变阻器串联．调节滑片，使灯泡正常工作．
测已知电阻两端电压，求已知电阻电流即灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率．
电压表损坏时，使已知电阻与灯泡并联，再与滑动变阻器串联，调节滑片，使灯泡正常工作．
测已知电阻电流，求已知电阻电压，即灯泡的额定电压，根据P=UI计算灯泡的额定功率．