Question

（2011?延慶縣二模） 小明用電源、電壓表、電阻箱和滑動變阻器等實驗器材，測量標有“2.5V”字樣的小燈泡的額定電功率．請將他的實驗方案補充完整．
（1）將各開關均斷開，按圖連接好電路，將滑動變阻器滑片P調到阻值最大位置；
（2）閉合開關S₁和S₂，調節滑動變阻器滑片P的位置，

使電壓表示數為2.5V

，將數據記錄在表格中；
（3）斷開開關S₂，閉合開關S₃，保持滑動變阻器滑片P的位置不變，

調節電阻箱，使電壓表示數仍為2.5V，讀出此時電阻箱示數R₀

，并將相應數據記錄在表格中；
（4）根據所測數據，寫出小燈泡額定電功率的表達式：

P_額=

(2.5V)2

R0

．

Answer 1

分析：當燈泡電壓等于額定電壓2.5V時，燈泡功率為額定功率；
調節電阻箱，使電壓表示數仍為2.5V，讀出此時電阻箱示數R₀；
由于滑動變阻器接入電路的阻值不變，開關S₁和S₂閉合時，滑動變阻器與燈泡串聯，
開關S₁和S₃閉合時，滑動變阻器與電阻箱串聯，電壓表的示數相等，
由串聯電路特點知燈泡電阻等于電阻箱電阻，由功率公式P=

U2

R

可求出燈泡功率．

解答：解：（2）閉合開關S₁和S₂，調節滑動變阻器滑片P的位置，使電壓表示數等于燈泡額定電壓2.5V．
（3）斷開開關S₂，閉合開關S₃，保持滑動變阻器滑片P的位置不變，調節電阻箱，使電壓表示數仍為2.5V，讀出此時電阻箱示數R₀，將數據記錄在表格中．
（4）本實驗應用了等效替代法，燈泡電阻等于電阻箱電阻，即：R_燈=R₀，燈泡的額定功率P_額=

U 2 額

R燈

=

(2.5V)2

R0

．
故答案為：（2）使電壓表示數為2.5V；（3）調節電阻箱，使電壓表示數仍為2.5V，讀出此時電阻箱示數R₀；
（4）P_額=

(2.5V)2

R0

點評：本題是關于測定小燈泡的額定功率的實驗，本實驗應用了等效替代法，解題的關鍵是知道燈泡的電阻等于電阻箱的電阻．