Question

17．小华同学想测量额定电压是2.5V小灯泡的额定功率，实验时，发现电流表损坏，却多了一个滑动变阻器R₀（最大阻值用R₀表示），他设计了如图所示的电路，测出了额定电压为U₀=2.5V的灯泡的额定功率，请补全下列步骤．
（1）闭合开关，先调节滑动变阻器R₀（选填“R₀”或“R”）的滑片到最左端，再调节另一个滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数是U₀（2.5V） 时候为止：
（2）接着把R₀滑片滑到最右端，读出这时候电压表的示数为U；
（3）小灯泡的额定功率表达式P=$\frac{{U}_{0}（U-{U}_{0}）}{{R}_{0}}$（用字母表示）．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₀的滑片位于左端时，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V，然后保持R接入电路中的电阻不变，调节R₀的滑片使其接入电路中的电阻最大，电压表测灯泡和R₀两端的电压之和，根据串联电路的电压特点求出R₀两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率

解答 解：（1）闭合开关，先调节滑动变阻器R₀的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止；
（2）接着调节变阻器R₀的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为U；
（3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R₀两端的电压U_R0=U-U₀，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=$\frac{{U}_{R0}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-{U}_{0}}{{R}_{0}}$，小灯光的额定功率P=U₀I=$\frac{{U}_{0}（U-{U}_{0}）}{{R}_{0}}$．
故答案为：（1）R₀；电压表的示数是U₀（2.5V）；  （2）把R₀滑片滑到最右端；（3）P=$\frac{{U}_{0}（U-{U}_{0}）}{{R}_{0}}$．

点评 本题考查电功率的测量，会利用串联电路的电压特点通过已知最大值的滑动变阻器与电流表组合巧妙测量灯泡电压．