Question

3．用電源、電流表、滑動變阻器、電阻箱（）各1個，2個開關(guān)及若干條導(dǎo)線，對額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率進行測定．
（1）請在虛線框內(nèi)畫出設(shè)計的電路圖．
（2）寫出實驗步驟及計算額定功率的表達式．

Answer 1

分析 根據(jù)電功率的公式P=UI，結(jié)合提供的實驗器材，設(shè)計實驗，畫出電路圖，并寫出表達式．

解答 解：（1）使燈泡與變阻箱并聯(lián)，滑動變阻器串聯(lián)在干路中，電流表串聯(lián)在干路中，燈泡和電阻箱支路中各有一個開關(guān)控制，如下圖所示：

（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路后，只閉合S₁，移動變阻器滑片，使電流表示數(shù)為0.3A；
②斷開S₁，閉合S₂，滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表示數(shù)為0.3A時，讀出電阻箱連入電路中的電阻為R．
當小燈泡或電阻箱單獨接入電路中時，若電流表示數(shù)均為0.3A，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻與電阻箱接入電路中時的電阻值相等，大小為R；
小燈泡額定功率的表達式：由P=UI和I=$\frac{U}{R}$可得，P=I²R=（0.3A）²R．
答：（1）如上圖；
（2）實驗步驟：
①按電路圖連接電路后，只閉合S₁，移動變阻器滑片，使電流表示數(shù)為0.3A；
②斷開S₁，閉合S₂，滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表示數(shù)為0.3A時，讀出電阻箱連入電路中的電阻為R．
小燈泡額定功率的表達式：P=（0.3A）²R．

點評 本題考查了測定小燈泡電功率實驗，創(chuàng)造性的設(shè)計測定小燈泡的測量實驗，知識點較多，實驗設(shè)計有一定難度，需要對實驗過程深入理解和熟練掌握．