Question

【題目】曉東想測量一只標有“2.5V”的小燈泡的額定功率．可以選用的器材有：電壓為6v的電源、量程為0～3v的電壓表、滑動變阻器、已知阻值為R0的定值電阻各一個．開關若干和足夠多的導線，他設計了如圖1所示的電路．以下是他制定的實驗步驟： ①電壓表調零后，斷開開關．按圖1連接好電路．將滑動變阻器的滑片調至接入電路阻值最大處；
②只閉合開關s1 ， 調節變阻器的滑片P使電壓表的示數U1=2.5V．將U1記入實驗數據表格；
③保持滑片P的位置不動，再閉合開關S2 ， 讀出電壓表的示數U2 ， 將U2記入實驗數據表格
④計算出這只小燈泡的額定功率為P1=

請根據以上敘述回答下列問題：
（1）曉東設計的實驗方案中存在的問題是 ．
（2）在圖2的虛線框內畫出你改正的電路圖．

Answer 1

【答案】
（1）保持滑片P的位置不動，再閉合開關S2 ， 電壓表的示數U2不是燈泡與R0的總電壓
（2）解：應在燈泡電壓為2.5V時，通過開關轉換測出R0的電壓，由歐姆定律得到此時電路中電流，即燈泡正常發光的電流，由P=UI可計算出燈泡的額定功率．設計電路如圖所示：

；

閉合S、S1，調節變阻器的滑片P使電壓表的示數U1=2.5V；

保持滑片P的位置不動，閉合S、S2，讀出電壓表的示數U2；

小燈泡的額定功率：P1=U1IL= ．

【解析】解：（1）由圖1知，只閉合開關s1 ， 燈泡L、R0和滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，調節變阻器的滑片P使電壓表的示數U1=2.5V，此時燈泡正常發光； 保持滑片P的位置不動，再閉合開關S2 ， 此時燈泡L與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，示數為U2 ，
此時的電路連接方式發生改變，所以U0≠U2﹣U1 ，
所以燈泡正常發光時的電流IL≠ ，
所以由P1=U1IL= 計算出這只小燈泡的額定功率是錯誤的；
所以答案是：（1）保持滑片P的位置不動，再閉合開關S2 ， 電壓表的示數U2不是燈泡與R0的總電壓；（2）電路圖見上圖．