Question

（2013?顺义区一模）如图是小林在测量标有“2.5V”的小灯泡的额定功率时所设计的实验电路，其中滑动变阻器R₁上标有“20Ω 1.5A”的字样．以下是他所设计的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
（1）将电压表调零，断开开关；
（2）将R₂的阻值调为最大，

滑动变阻器R₁的滑片置于左端

，闭合开关S，调节R₂使电压表的示数为U₁=2.5V，记录数据；
（3）保持R₂的滑片位置不变，

滑动变阻器R₁的滑片置于右端

，读出并记录电压表的示数U₂，断开开关S．
根据上述过程进行测量得到的数据，可以计算出小灯泡的额定功率为P_额=

U2-2.5

8

W

．

Answer 1

分析：测灯泡的额定功率，一定要使灯泡在额定电压下工作，电路中无电流表，可利用串联电路电流相同的特点，根据与灯泡串联的已知电阻的阻值得出，所以设计的实验原理是：灯泡、已知滑动变阻器R₂和滑动变阻器R₁（此时相等于定值电阻，但滑片可以改变电压表的示数）串联，将电压表通过滑动变阻器R₁的滑片与灯泡并联，采取通过移动R₁的滑片到左端，先测灯泡的电压，调节R₂使电压表的示数为灯泡的额定电压，然后移动滑片到右端，测出灯泡和R₁的总电压．最后即可根据串联电路的特点和功率P=UI计算灯泡的额定功率．

解答：解：根据实验原理分析可知：首先使灯泡正常工作，即通过观察电压表示数使灯泡两端的电压达到额定电压值2.5V，然后再通过移动R₁的滑片到右端，测出灯泡和电阻R₁的总电压；
所以，实验步骤为：
（1）将电压表调零，断开开关，按图连接电路；
（2）将R₂的阻值调为最大，滑动变阻器R₁的滑片置于左端，闭合开关S，调节R₂使电压表的示数为U₁=2.5V，记录数据；
（3）保持R₂的滑片位置不变，滑动变阻器R₁的滑片置于右端，读出并记录电压表的示数U₂，断开开关S．
∵灯泡和滑动变阻器R₁、R₂串联，
∴R₂两端的电压为：U₂-U₁，
则串联电路中的电流为：I=

U2-U1

R2

，
所以，灯泡的额定功率为：
P_额=U₁I=U₁

U2-U1

R2

=

U1(U2-U1)

20Ω

=

U2-2.5

8

W．
故答案为：
（2）滑动变阻器R₁的滑片置于左端；
（3）滑动变阻器R₁的滑片置于右端；

U2-2.5

8

W．

点评：本题考查了串联电路的电流特点及伏阻法测小灯泡的额定功率．注意要调节滑动变阻器R₂使灯的电压为U_L后，再去测量灯泡和已知阻值的滑动变阻器R₁两端的总电压，才能求得灯的额定功率．