Question

【题目】物理课上，老师拿来一个额定电压为2.5V的小灯泡，请同学们测出它的额定功率，老师提供的器材有：电源一个（电压恒定且未知）、阻值为R0的定值电阻一个、滑动变阻器一个、电压表一只、开关3个、导线若干（以上器材均满足实验需求），请你帮助同学们完成下列内容（实验时不能忽略灯丝电阻随温度发生的变化）

（1）在虚框内画出你所设计的实验电路图（电路不可重组）：
（2）写出上要实验步骤及要测量的物理量：
（3）写出额定功率的数学表达式（用已知量和测得量表示）.

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）解：实验步骤：①闭合S、S1，断开S2，调节滑片使电压表示数为U1=2.5V；②保持滑片位置不变，断开S1，闭合S、S2，读出电压表示数U2．
（3）解：计算灯泡的额定功率：根据串联电路电流相等，所以，IL=I0= ，灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×
【解析】（1）因为要测定灯泡的额定功率，故需要测得灯泡的额定电压和额定电流，让定值电阻R0 与灯泡串联，通过滑动变阻器调节灯泡电压使之正常发光，通过测灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算灯泡的额定功率，所以设计如图所示电路：

；（2）实验步骤：①闭合S、S1 ，断开S2 ，调节滑片使电压表示数为U1 =2.5V；②保持滑片位置不变，断开S1 ，闭合S、S2 ，读出电压表示数U2；（3）根据串联电路电流相等，所以，IL =I0 =U0/R0=U22.5V/R0，

灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×U22.5V/R0=2.5V×(U22.5V)/R0.
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识，掌握计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．