Question

特殊方法測電功率   器材如下：電源，額定電壓U₁的待測小燈泡（U₁小于電源電壓，其電阻的阻值隨溫度改變），已知阻值為R的定值電阻，滑動變阻器，電壓表，滑動變阻器、單刀雙擲開關(guān)（符號：  ）和若干導(dǎo)線．
（1）請設(shè)計實驗電路圖，要求：一次性連接電路，測量中只能撥動單刀雙擲開關(guān)，改變接點．
（2）寫出主要的實驗步驟、需要測量的物理量及小燈泡額定功率的表達式．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)測電功率的原理P=UI進行分析，要想計算出小燈泡的額定功率，利用電壓表測量燈泡兩端的電壓，要想求出電路中的電流，需要知道已知電阻兩端的電壓，利用單刀雙擲開關(guān)以及電壓表測出定值電阻兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律計算出通過燈泡中的電流．按上述思路設(shè)計電路．
解答：解：（1）需將定值電阻、燈泡以及滑動變阻器串聯(lián)起來，單刀雙擲開關(guān)控制電壓表測量燈泡兩端電壓和定值電阻和燈泡兩端的總電壓，如圖所示

（2）步驟：1、將單刀雙擲開關(guān)撥到“2”，調(diào)節(jié)滑動變阻器P使讀數(shù)為U₁；
2、將開關(guān)撥到“1”位置，讀出電壓表的示數(shù)為U；
3、計算出電路中的電流I=
4、小燈泡額定功率的表達式：P=U₁×．
點評：本題主要考查學(xué)生對電學(xué)知識的綜合應(yīng)用，尤其是實驗設(shè)計，這是重點也是難點，在設(shè)計實驗時可參考一下：
沒有電壓表，利用定值電阻和電流表以及其他元件測量電阻的阻值時，一般設(shè)計成并聯(lián)電路，找電壓相等列等式求出被測電阻；
沒有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測量電阻的阻值時，一般設(shè)計成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出被測電阻．