Question

10．小麗同學(xué)手里有一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣小燈泡，她設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，測出了小燈泡的額定功率．已知阻值為R₀為定值電阻，電源電壓恒定不變，請(qǐng)你幫她完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S₁，將開關(guān)S₂撥到觸點(diǎn)2；（選填“1”或“2”）；
（2）移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V；
（3）保持滑片的位置不動(dòng)，再將開關(guān)S₂撥到觸點(diǎn)1（選填“1”或“2”），讀出電壓表的示數(shù)為U；
（4）燈泡額定功率的表達(dá)式為P_額=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$（用已知量和測量量表示）．

Answer 1

分析 由圖可知：沒有電流表的情況下，利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯(lián)，首先使燈泡兩端的電壓等于3.8V，然后測出此時(shí)定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的額定電功率．

解答 解：
（1）接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S₁，S₂接2，燈泡L、電阻R₀和變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡L的電壓；
（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V，燈泡正常發(fā)光．
（3）保持滑片位置不變，S₂接1，燈泡L、電阻R₀和變阻器仍然串聯(lián)，電壓表測燈泡L、電阻R₀的電壓之和，讀出電壓表示數(shù)U．
（4）因?yàn)榇��?lián)，所以通過燈泡的電流等于通過電阻R₀的電流：I=I₀=$\frac{{U}_{R0}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$；
燈泡額定功率：P_額=U_額I=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．
故答案為：（1）2；（2）3.8；（3）1；（4）$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查只用一種電表測功率，知道實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．