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晓东想测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率.可以选用的器材有:电压为6v的电源、量程为0~3v的电压表、滑动变阻器、已知阻值为R0的定值电阻各一个.开关若干和足够多的导线,他
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晓东想测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率.可以选用的器材有:电压为6v的电源、量程为0~3v的电压表、滑动变阻器、已知阻值为R0的定值电阻各一个.开关若干和足够多的导线,他设计了如图1所示的电路.以下是他制定的实验步骤:
①电压表调零后,断开开关.按图1连接好电路.将滑动变阻器的滑片调至接入电路阻值最大处;
②只闭合开关s1,调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V.将U1记入实验数据表格;
③保持滑片P的位置不动,再闭合开关S2,读出电压表的示数U2,将U2记入实验数据表格
④计算出这只小灯泡的额定功率为P1=

请根据以上叙述回答下列问题:
(1)晓东设计的实验方案中存在的问题是___.
(2)在图2的虚线框内画出你改正的电路图.
①电压表调零后,断开开关.按图1连接好电路.将滑动变阻器的滑片调至接入电路阻值最大处;
②只闭合开关s1,调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V.将U1记入实验数据表格;
③保持滑片P的位置不动,再闭合开关S2,读出电压表的示数U2,将U2记入实验数据表格
④计算出这只小灯泡的额定功率为P1=
U1(U2-U1) |
R0 |

请根据以上叙述回答下列问题:
(1)晓东设计的实验方案中存在的问题是___.
(2)在图2的虚线框内画出你改正的电路图.
▼优质解答
答案和解析
(1)由图1知,只闭合开关s1,灯泡L、R0和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V,此时灯泡正常发光;
保持滑片P的位置不动,再闭合开关S2,此时灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,示数为U2,
此时的电路连接方式发生改变,所以U0≠U2-U1,
所以灯泡正常发光时的电流IL≠
,
所以由P1=U1IL=
计算出这只小灯泡的额定功率是错误的;
(2)应在灯泡电压为2.5V时,通过开关转换测出R0的电压,由欧姆定律得到此时电路中电流,即灯泡正常发光的电流,由P=UI可计算出灯泡的额定功率.设计电路如图所示:
;
闭合S、S1,调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V;
保持滑片P的位置不动,闭合S、S2,读出电压表的示数U2;
小灯泡的额定功率:P1=U1IL=
.
故答案为:(1)保持滑片P的位置不动,再闭合开关S2,电压表的示数U2不是灯泡与R0的总电压;
(2)电路图见上图.
(1)由图1知,只闭合开关s1,灯泡L、R0和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V,此时灯泡正常发光;
保持滑片P的位置不动,再闭合开关S2,此时灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,示数为U2,
此时的电路连接方式发生改变,所以U0≠U2-U1,
所以灯泡正常发光时的电流IL≠
U2-U1 |
R0 |
所以由P1=U1IL=
U1(U2-U1) |
R0 |
(2)应在灯泡电压为2.5V时,通过开关转换测出R0的电压,由欧姆定律得到此时电路中电流,即灯泡正常发光的电流,由P=UI可计算出灯泡的额定功率.设计电路如图所示:

闭合S、S1,调节变阻器的滑片P使电压表的示数U1=2.5V;
保持滑片P的位置不动,闭合S、S2,读出电压表的示数U2;
小灯泡的额定功率:P1=U1IL=
U1(U2-U1) |
R0 |
故答案为:(1)保持滑片P的位置不动,再闭合开关S2,电压表的示数U2不是灯泡与R0的总电压;
(2)电路图见上图.
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