Question

在實(shí)驗(yàn)課上，老師讓同學(xué)們測(cè)量實(shí)驗(yàn)室小燈泡的額定功率，給的器材只有：電源（電壓未知），一個(gè)電流表，一個(gè)阻值已知的定值電阻，一個(gè)滑動(dòng)變阻器，一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)，待測(cè)燈泡（額定電壓已知），導(dǎo)線若干．該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)幫助同學(xué)們畫出設(shè)計(jì)的電路圖．

Answer 1

分析：要測(cè)燈泡的額定功率，根據(jù)P=UI可知應(yīng)用電流表測(cè)出通過(guò)燈泡中的電流、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，然后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出定值電阻兩端的電壓，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）使小燈泡和電阻并聯(lián)，利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別控制兩條支路，同時(shí)使電流表測(cè)量定值電阻中的電流和干路中的電流，電路圖如下：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：1、將開(kāi)關(guān)S撥至1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，讀出示數(shù)為I₁；
2、將開(kāi)關(guān)S撥至1時(shí)，燈泡與定值電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，讀出示數(shù)為I₂；
3、燈泡的功率：P=I₁R₀（I₂-I₁）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率計(jì)算公式的應(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．