Question

在一次測定小燈泡額定功率的實驗中，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）、一個已知阻值為R₀的電阻、一個滑動變阻器、一只電流表、3個開關、導線若干．
（1）小利同學設計的實驗電路如圖所示，請你寫出本實驗主要測量步驟及所測的物理量．
①

按圖連接電路，閉合開關S₁、S₂，斷開S₃，調節R₁使電流表示數I₁=

1.5V

R0

，并記錄I₁

，
②

斷開開關S₂，閉合S₃、S₁，記錄電流表示數I₂

．
（2）本實驗中，計算小燈泡額定功率的表達式P=

1.5V×（I₂-I₁）

．

Answer 1

分析：要測燈泡的額定功率，根據R=

U

I

可知應用電流表測出通過電阻的電流、電壓表測出其兩端的電壓；實驗中無電壓表、有定值電阻，可根據并聯電路的電壓特點設計電路，即先用電流表測出通過定值電阻的電流使定值電阻兩端的電壓為1.5V，再用電流表測出并聯電路的電流，進一步根據并聯電路的電流特點求出通過燈泡的額定電流，根據P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：
（1）由電路圖可知：閉合開關S₁、S₂時，燈泡與定值電阻并聯，電流表測的是定值電阻R₀的電流，調節滑動變阻器使小燈泡正常發光即兩端的電壓為1.5V，根據歐姆定律求出通過定值電阻的電流，即I₁=

1.5V

R0

；
（2）然后斷開開關S₂，閉合S₃、S₁，電流表測干路電流I₂，根據并聯電路獨立工作、互不影響可知通過R₀的電流不變，根據并聯電路的電流特點求出燈泡的額定電流I_L=I₂-I₁，根據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，閉合開關S₁、S₂，斷開S₃，調節R₁使電流表示數I₁=

1.5V

R0

，并記錄I₁；
②斷開開關S₂，閉合S₃、S₁，記錄電流表示數I₂．
（2）P=1.5V×（I₂-I₁）．

點評：本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的應用，關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．