Question

在實驗課上，老師讓同學們測量實驗室小燈泡的額定功率，給的器材只有：電源（電壓未知），一個電流表，一個阻值已知的定值電阻，一個滑動變阻器，一個單刀雙擲開關(guān)，一個單刀單擲開關(guān)，待測燈泡（額定電壓已知），導線若干．該如何設(shè)計實驗，請幫助同學們畫出設(shè)計的電路圖．

Answer 1

分析：要測燈泡的額定功率，根據(jù)P=UI可知應(yīng)用電流表測出通過燈泡中的電流、電壓表測出其兩端的電壓；實驗中無電壓表、有定值電阻，可根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點設(shè)計電路，即先用電流表測出通過定值電阻的電流，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，再用電流表測出并聯(lián)電路的電流，進一步根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過燈泡的額定電流，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)，利用單刀雙擲開關(guān)分別控制兩條支路，同時使電流表測量定值電阻中的電流和干路中的電流，電路圖如下：

（2）實驗步驟：1、將開關(guān)S撥至1時，燈泡與定值電阻并聯(lián)，電流表測的是定值電阻R₀的電流，讀出示數(shù)為I₁；
2、將開關(guān)S撥至1時，燈泡與定值電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，讀出示數(shù)為I₂；
3、燈泡的功率：P=I₁R₀（I₂-I₁）．

點評：本題考查了并聯(lián)電路的特點和電功率計算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道電路圖分析出無電壓表、有定值電阻時測未知電阻實驗的原理，對學生的分析能力要求較高．