Question

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为6V）、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω）、滑动变阻器两个（R_甲：“10Ω  1A”；R_乙：“50Ω  0.5A”）、开关S、导线若干。

（1）该实验的原理是电功率P=________；

（2）实验中，应选用的滑动变阻器是________（选填“R_甲’或“R_乙”）；

（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图甲的虚线框内；

（_____）

（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况，如图乙所示，完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（保留到小数点后一位）；

（5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R₀和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）；

①闭合开关S，S₁接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数U₁。

②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S₁接a，读出此时电压表示数为U₂。

则小灯泡额定功率P_额=________（用R₀、U₁、U₂表示）。

Answer

UI R乙 10.4

【解析】

（1）该实验的原理是电功率P＝UI；

（2）电源（电压恒为6V）、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω），由欧姆定律，灯的额定电流为：，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：；故选用滑动变阻器R乙；

（3）滑动变阻器、小灯泡、电流表串联，电压表与小灯泡串联，测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示：

（4）由欧姆定律，求得该小灯泡正常发光时的电阻为：；

（5）①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1。

②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。

在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，

因保持滑片位置不动，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为U2﹣U1；由欧姆定律灯的额定电流：；

则小灯泡额定功率：。