Question

要测量一只标示有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，由于电流表损坏，老师找来了一只阻值为R的定值电阻，并设计了实验方案如图甲所示．

小芳测量小灯泡额定功率的实验过程	小明测量小灯泡额定功率的实验过程
①先把电压表并联在定值电阻R上，调节变阻器到最大值，闭合开关； ②电压表测得R的电压为U1； ③再将电压表并联在小灯泡上，调节变阻 器，使小灯泡两端电压为2.5V	①先把电压表并联在小灯泡上，调节变阻器到最大值，闭合开关； ②调节变阻器的阻值，使小灯泡两端电压为2.5V； ③再拆下电压表，把它重新并联在定值电 阻R上，测得电压表的示数为U1；

（1）请在图乙中画出电压表的示数为2.5V时，指针的位置和所用量程；
（2）请判断：______同学的实验过程更合理；由此得到（用题目的已知条件和该同学所测量的物理量符号写出表达式）流过灯泡的正常工作电流I=______；灯泡的额定功率P_额=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电压值先确定合适的量程和分度值，并标出指针的位置；
（2）此实验没有电流表，用定值电阻R0和电压表代替了电流表，为测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为额定电压，在测量定值电阻两端的电压时，滑动变阻器的阻值不能改变，否则灯泡两端的电压会变化．
解答：解：（1）电压表的示数为2.5V，所以此时电压表的量程应选择0～3V，分度值为0.1V，表针位置如图所示：
；
（2）小芳将变阻器的阻值调至最大，便读出了电压表的示数，此时计算出电流值并不是灯泡正常发光时的电流，所以不能计算成灯泡的额定功率；
小明在测量时，注意保持灯泡正常发光时的滑动变阻器阻值不变，测出定值电阻两端的电压，据此测得的电流值便是灯泡正常发光时的电流，可以根据P=UI计算出电功率；
由小明的方案知，正常发光时的电流I=I=；
P_额=UI=2.5V×．
故答案为：（1）见上图；（2）小明；；2.5V×．
点评：此题是测量灯泡的额定功率实验，考查了电压表的读数，要注意量程和分度值；
同时考查了在没有电流表情况下的测量方法，此时需用定值电阻和电压表代替电流表，应测出当灯泡正常发光时定值电阻两端的电压，此时计算出的电流值才是灯泡的额定电流．