Question

在一次測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，老師給出了下列器材：額定電壓為1.5V的小燈泡、電源（電源兩端電壓不變但電壓未知）、一個(gè)已知阻值為R₀的電阻、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一只電流表、3個(gè)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）小利同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，請(qǐng)你寫出本實(shí)驗(yàn)主要測(cè)量步驟及所測(cè)的物理量．
①

按圖連接電路，閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂，斷開(kāi)S₃，調(diào)節(jié)R₁使電流表示數(shù)I₁=

1.5V

R0

，并記錄I₁

，
②

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，閉合S₃、S₁，記錄電流表示數(shù)I₂

．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算小燈泡額定功率的表達(dá)式P=

1.5V×（I₂-I₁）

．

Answer 1

分析：要測(cè)燈泡的額定功率，根據(jù)R=

U

I

可知應(yīng)用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流、電壓表測(cè)出其兩端的電壓；實(shí)驗(yàn)中無(wú)電壓表、有定值電阻，可根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)設(shè)計(jì)電路，即先用電流表測(cè)出通過(guò)定值電阻的電流使定值電阻兩端的電壓為1.5V，再用電流表測(cè)出并聯(lián)電路的電流，進(jìn)一步根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)燈泡的額定電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：
（1）由電路圖可知：閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂時(shí)，燈泡與定值電阻并聯(lián)，電流表測(cè)的是定值電阻R₀的電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光即兩端的電壓為1.5V，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)定值電阻的電流，即I₁=

1.5V

R0

；
（2）然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，閉合S₃、S₁，電流表測(cè)干路電流I₂，根據(jù)并聯(lián)電路獨(dú)立工作、互不影響可知通過(guò)R₀的電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出燈泡的額定電流I_L=I₂-I₁，根據(jù)P=UI即可求出燈泡的額定功率P=UI_L=1.5V×（I₂-I₁）．
故答案為：
①按圖連接電路，閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂，斷開(kāi)S₃，調(diào)節(jié)R₁使電流表示數(shù)I₁=

1.5V

R0

，并記錄I₁；
②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，閉合S₃、S₁，記錄電流表示數(shù)I₂．
（2）P=1.5V×（I₂-I₁）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道電路圖分析出無(wú)電壓表、有定值電阻時(shí)測(cè)未知電阻實(shí)驗(yàn)的原理，對(duì)學(xué)生的分析能力要求較高．