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巧用一只电压表测量小灯泡的额定功率河北省唐山市第四十二中学王冬梅根据公式PUI，测量小灯泡的额定功率是初中学生应掌握的一项基本技能。有如下的实验题目：现有电压表、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻R0、额定电压为25V的待测灯泡、电池组、开关各一个，导线若干。利用以上器材测量小灯泡的额定功率。要求：（1）画出电路图；（2）写出实验步骤；（3）写出测量小灯泡的额定功率的表达式。分析1根据公式P=UI，实验器材中应该有电压表和电流表，但题目没有提供电流表，而是多了一个定值电阻R0，所以我们的基本思路应该是：将小灯泡与定值电阻R0组成串联电路，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为25V时，再测出此时定值电阻R0两端的电压UR，则串联电路的电流I可求出，再用公式PUI计算出小灯泡的额定功率。方法一常规方法（1）电路图如图1所示。（2）实验步骤。如图1所示先将电压表并联在小灯泡两端，调节滑动变阻器，使电压表的指针指到25V处。保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将并联在小灯泡两端的电压表取下来并联到定值电阻R0的两端，记下此时电压表的示数U。（3）小灯泡的额定功率为分析2利用串联电路的特点，给我们提供了另一种思路。方法二比例法详解（一）（1）电路图如图2所示。（2）实验步骤。如图2所示将滑动变阻器的滑片P移到a点，闭合开关S，则定值电阻R0被短路，此时电压表的示数U为小灯泡两端的电压，也是电源的电压。保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将开关S断开，此时小灯泡与定值电阻R0串联接入电路中，电压表的示数变为UL，加在R0上的电压为。调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压变为25V，则电阻上的电压UR满足，则（3）小灯泡的额定功率。分析3上述解法的实验步骤中可以省略，只要知道小灯泡与定值电阻R0的分压比，当小灯泡两端的电压变为25V时，定值电阻R0两端的电压可以通过比例式推导出来，所以本实验可以不用滑动变阻器，详解如下。详解（二）（1）电路图所图3所示。（2）实验步骤如图所示，闭合开关S，观察此时电压表的示数U。将开关S断开，观察电压表的示数变为UL。（3）小灯泡的额定功率为分析4借鉴方法一的思路，要测量小灯泡与定值电阻R0的电压，而手头只有一个电压表，我们可以利用开关的特殊性，想办法通过开关的通断来测出两个元件的电压。方法三特解法（1）电路图如图4所示。（2）实验步骤。将开关S拨到a处，调节滑动变阻器，使电压表指针指到25V处。保持滑动变阻器滑片P的位置不
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