Question

2．用如圖所示的器材來測量額定電壓U_額=3.8V的小燈泡的額定功率，R的阻值已知．
（1）將實物電路連接起來；
（2）將實驗過程補充完整：
a．將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處；
b．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使V₁示數(shù)為3.8V，讀出此時V₂示數(shù)為U₂；
c．斷開開關(guān)，整理器材．
（3）用測量所得的物理量和已知量的符號表示出小燈泡的額定功率P_額=3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；
（4）某同學建議實驗中應多次調(diào)節(jié)滑動變阻器，測出多個電功率后求平均值，以減小實驗誤差，請你對該同學的建議作出評價：燈泡在不同電壓下的實際功率不同，所以不能取多次測量的平均值來計算燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）由圖有兩個電壓表，沒有電流表，根據(jù)串聯(lián)電路特點，通過測出R兩端電壓從而計算出電路中電流，滑動變阻器一上一下接入電路．
（2）為測燈泡的額定電壓，需要將燈泡兩端調(diào)到3.8V，并讀出此時R兩端電壓；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路特點、歐姆定律和電功率公式得到燈泡額定功率的表達式；
（4）燈泡電壓不同時功率不同，由此分析即可．

解答 解：
（1）由實物圖可知，有兩個電壓表，沒有電流表，所以可以根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，通過測R電壓得到電流中電流，從而計算燈泡的額定功率．由此設計電路的連接情況，如圖所示：
；
（2）實驗步驟：
a．將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處；
b．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使V₁示數(shù)為3.8V，讀出此時V₂示數(shù)為U₂；
c．斷開開關(guān)，整理器材．
（3）燈泡正常發(fā)光時，I=I_額=I_R=$\frac{{U}_{2}}{R}$，
所以燈泡的額定功率：P_額=U_額I_額=3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；
（4）燈泡在不同電壓下的實際功率不同，所以不能取多次測量的平均值來計算燈泡的額定功率．
故答案為：（1）見上圖；（2）調(diào)節(jié)滑片使V₁示數(shù)為3.8V，讀出此時V₂示數(shù)為U₂；（3）3.8V×$\frac{{U}_{2}}{R}$；（4）燈泡在不同電壓下的實際功率不同，所以不能取多次測量的平均值來計算燈泡的額定功率．

點評 本題考查了特殊方法測功率的實驗，明確利用電壓表和已知阻值的電阻的組合可以間接測電路中電流是解題的關(guān)鍵．