Question

【題目】小明在實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師只提供了如下器材：標(biāo)有“2.5 V”的小燈泡、電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、兩個(gè)電壓表（沒有電流表）、阻值為10Ω的定值電阻R0、導(dǎo)線若干。小明根據(jù)所給的器材經(jīng)過(guò)思考后設(shè)計(jì)了正確的實(shí)驗(yàn)電路，圖甲是該電路的不完整電路圖。

(1)請(qǐng)你將圖甲中電路圖補(bǔ)充完整；

（______）

(2)閉合開關(guān)后，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表V1的示數(shù)為_____V，此時(shí)電壓表V2的示數(shù)如圖乙所示，是_____V；

(3)小燈泡的額定功率為_____W；

(4)小明還進(jìn)一步設(shè)計(jì)出了用兩只電流表測(cè)量小燈泡電功率的方法，其電路如圖丙所示，R0=10Ω，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，關(guān)鍵的一步是：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使_____，再讀出電流表A1的示數(shù)為I1，請(qǐng)利用已知量和測(cè)量出的物理量表示小燈泡的額定功率P額= _______；

（拓展）小紅通過(guò)課外學(xué)習(xí)知道，已知電流表自身的電阻（內(nèi)阻），可以把電流表串聯(lián)一個(gè)電阻當(dāng)電壓表用。小紅用電流表改裝了一個(gè)電壓表，如圖所示。已知電流表量程為0 ~3 mA，內(nèi)阻RA=10Ω，定值電阻R= 990Ω，則改裝后的電壓表量程為_____V。

Answer 1

【答案】 2.5 2.4 0.6 電流表A2的示數(shù)為0.25A 2.5V×I1 0~3

【解析】

(1)[1]在沒有電流表情況下，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，能起到測(cè)量電流的作用，故將電壓表V2與定值電阻R0并聯(lián)，如下圖所示

(2)[2][3]燈在額定電壓下2.5V時(shí)正常發(fā)光，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表V1的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電壓表V2的示數(shù)如圖乙所示，該電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V；

(3)[4]由前面的數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，燈的額定電流為

則小燈泡的額定功率為

(4)[5][6]圖丙中，R0和燈泡并聯(lián)，電流表A2測(cè)R0的電流，電流表A1測(cè)燈泡的電流；當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)（其兩端電壓為2.5V），由并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，A2的示數(shù)（通過(guò)R0的電流）

所以，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使A2的示數(shù)為0.25A，說(shuō)明此時(shí)燈泡正常發(fā)光；再讀出電流表A1的示數(shù)為I1，即為燈的額定電流，則小燈泡的額定功率

【拓展】

[7]因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由得改裝后電壓表的最大電壓為

故改裝后的電壓表量程為0~3V。