Question

小明利用電流表和已知阻值為R₀的定值電阻，測量額定電壓為U₀的小燈泡L正常發光時的電功率．他選擇了滿足實驗要求的實驗器材，連接了部分實驗電路，如圖所示．
（1）請添加兩根導線完成圖所示的實驗電路的連接；
（2）請把小明的實驗步驟補充完整：
①閉合開關______，斷開開關______，______；
②斷開開關______，閉合開關______，保持滑動變阻器滑片位置不變，記錄此時電流表的示數為I；
③則燈泡L的額定功率P=______．（用已知量和實驗中所測物理量的字母表示）

Answer 1

解：（1）使開關S₁的右端與滑動變阻器上面接線柱相連，開關S₁的左端與開關S₂的左端相連；如圖所示：

（2）實驗步驟：①閉合開關S、S₁，斷開開關S₂，調節滑動變阻器，使電流表示數為；
②閉合開關S₁，斷開開關S、S₂，保持滑動變阻器滑片位置不變，記錄此時電流表的示數為I；
③燈泡L的額定功率：P=U₀（I-）．
故答案為：（1）如圖；（2）①S、S₁；S₂；；②S、S₂；③U₀（I-）．
分析：（1）當燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光，要測燈泡正常發光時的電功率，首先知道應用電壓表測燈泡兩端的電壓、用電流表測燈泡中的電流，由圖可知：沒有電壓表，只有電流表，則要借助已知定值電阻求得燈泡兩端電壓，那么為了讓燈泡和定值電阻的電壓相同，則應采取并聯的方式，電流表能分別測量出通過燈泡和定值電阻的電流，據此分析完成實驗電路．
（2）先計算出燈泡的額定電流，然后斷開燈泡所在的支路調節滑動變阻器是通過定值電阻的電流等于燈泡的額定電流，再斷開定值電阻所在的支路，滑片的位置不動，測量此時通過燈泡的電流，最后根據P=UI求出表示出燈泡的額定功率．
點評：（1）本題考查在沒有電壓表，利用電流表和定值電阻以及其他元件測量電阻的阻值時實驗的測量方法，一般是設計成并聯電路．
（2）明確此題的實驗原理、實驗方法；就能了解測量燈泡正常發光時的電功率時，應先計算出燈泡正常發光時通過定值電阻的電流，調節滑動變阻器使通過定值電阻的電流等于計算值，然后讓電流表測量此時通過燈泡的電流，注意滑片的位置不能移動，最后根據測量值和電功率公式得出燈泡的額定功率．