Question

【题目】晓东想测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率．可以选用的器材有：电压为6v的电源、量程为0～3v的电压表、滑动变阻器、已知阻值为R0的定值电阻各一个．开关若干和足够多的导线，他设计了如图1所示的电路．以下是他制定的实验步骤： ①电压表调零后，断开开关．按图1连接好电路．将滑动变阻器的滑片调至接入电路阻值最大处；
②只闭合开关s1 ， 调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V．将U1记入实验数据表格；
③保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2 ， 读出电压表的示数U2 ， 将U2记入实验数据表格
④计算出这只小灯泡的额定功率为P1=

请根据以上叙述回答下列问题：
（1）晓东设计的实验方案中存在的问题是 ．
（2）在图2的虚线框内画出你改正的电路图．

Answer 1

【答案】
（1）保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2 ， 电压表的示数U2不是灯泡与R0的总电压
（2）解：应在灯泡电压为2.5V时，通过开关转换测出R0的电压，由欧姆定律得到此时电路中电流，即灯泡正常发光的电流，由P=UI可计算出灯泡的额定功率．设计电路如图所示：

；

闭合S、S1，调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V；

保持滑片P的位置不动，闭合S、S2，读出电压表的示数U2；

小灯泡的额定功率：P1=U1IL= ．

【解析】解：（1）由图1知，只闭合开关s1 ， 灯泡L、R0和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V，此时灯泡正常发光； 保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2 ， 此时灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，示数为U2 ，
此时的电路连接方式发生改变，所以U0≠U2﹣U1 ，
所以灯泡正常发光时的电流IL≠ ，
所以由P1=U1IL= 计算出这只小灯泡的额定功率是错误的；
所以答案是：（1）保持滑片P的位置不动，再闭合开关S2 ， 电压表的示数U2不是灯泡与R0的总电压；（2）电路图见上图．