Question

在一次测定小灯泡额定功率实验中，老师给出下列器材：额定电压为U₀的小灯泡，电源(电压未知)、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线，实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生变化．

(1)小张同学设计的实验电路图如图甲所示，请你用笔画线连接图乙中未完成的实物连线．

(2)写出用以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量(物理量用字母表示)．

(3)本实验中，小灯泡额定功率的表达式P＝________．

(4)若给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表，请你重新设计一个实验电路图，测量小灯泡的电功率(画出实验电路图，不需要说明实验步骤)．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)实物连接如图所示． 　　(2)步骤和所测物理量： 　　 　　分析：(1)连接实物图必须认真观察电路图，认准电路图的连接特点之后，沿电流方向与电路元件摆放位置连接实物图． 　　注意单刀双掷开关的接法：对于实物图，单刀双掷开关有3个接线柱，接线时按照题的要求，分别连接1，2，3三个接线柱． 　　(2)因为此题是在常规利用P＝IU原理的基础上，根据题中给定的器材设计的电路图，但无论是通过改进的方法还是通过间接的手段，最终的目的都必须知道小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，才能计算出小灯泡的电功率，在写此题的实验步骤时则根据所设计的电路图，用最简练的语言表达． 　　(3)在写表这式时必须写出最后推导的表达式． 　　(4)将电流表改为一只电压表，因为电压表必须并联在小灯泡两端，它能测小灯泡两端的电压，还需要利用间接条件来求出通过灯泡的电流，所以必须利用电阻R与灯串联．再利用单刀双掷开关连接电压表、小灯泡及电源，其目的是既能测小灯泡两端的电压，又能测电源电压，之后求出电阻R两端的电压，再由欧姆定律根据已知电阻R，求出通过R的电流也就是通过灯泡的电流，由基本原理公式P＝IU求灯泡的电功率．