Question

小明用電源、電壓表、電阻箱和滑動變阻器等實驗器材，測量額定電壓為U_額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）將開關S與a端接通，調節滑動變阻器滑片P的位 置，                    ，將數據記錄在表格中；
（3）將開關S與b端接通，保持滑動變阻器滑片P的位置不變，                       ， 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：          。

Answer 1

使電壓表的示數等于U_額；調節電阻箱，使電壓表的示數仍為U_額；，讀出電阻箱示數為R；P=

試題分析：當燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡功率為額定功率；調節電阻箱，使電壓表示數仍等于額定電壓，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=U/I可求出燈泡功率．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．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，使電壓表示數等于額定電壓，讀出此時電阻箱示數R₀，將數據記錄在表格中．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._額小燈泡的額定電功率。
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．