Question

2．學習了伏安法測小燈泡的額定功率后，小明同學想：能不能用2只電流表和一個10Ω的定值電阻R₀，來測一個額定電壓為 3.8V的小燈泡的額定功率呢？小明經過一番思考，終于找到了辦法．她設計的電路圖如圖1，請你完成下面的問題：

（1）請按電路圖如圖1用筆畫線完成實物連接圖如圖3（注意連線不能交叉）．
（2）連接電路時，開關應斷開；開始實驗前，滑片應處于N 端（填“M 端”、“中央”，或“N 端”）；
（3）調節滑片時，觀察電流表A₁（填“A₁”或“A₂）的示數，使其示數為0.38 A，此時燈泡正常發光．如果同時另一只電流表的示數如圖2，記為0.24A．
（4）通過以上測量和計算，則小燈泡的額定功率是0.9W （保留1位小數）．

Answer 1

分析 （1）求出燈正常發光時的電流大小，確定與R串聯的A₁電流表選用的量程；
根據圖2，確定電流表A₂選用的量程，對照電路圖連接實物圖，各元件要一一對應；
（2）連接電路時，開關應斷開；應將變阻器的最大電阻連入電路；
（3）根據并聯電路電壓的特點和歐姆定律作答；根據電流表小量程讀數；
（4）根據P_額=U_額I示燈的額定功率．

解答 解：（1）由電路圖知，燈與定值并聯，所以當燈正常工作時，定值電阻兩端的電壓也為3.8V，通過定值電阻的電流I=$\frac{U}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A＜0.6A，與R串聯的A₁電流表選用小量程；
由圖2知，電流表小量程分度值為0.02A，示數為0.24A，應為燈正常發光時通過燈的電流大小，所以與燈串聯的
A₂電流表也選用小量程，對照電路圖連接實物圖，各元件要一一對應；如下圖所示：


（2）連接電路時，為保護電路元件，開關應斷開；開始實驗前，滑片應處于置于阻值最大的位置，即滑片處于N端；
（3）根據（1）的分析，調節滑片時，觀察電流表A₁的示數，使其示數為0.38A，定值電阻R兩端的電壓為
U_R=RI=10Ω×0.38A=3.8V，根據并聯電路電壓的特點，此時燈泡兩端的電壓為3.8V，燈正常發光；
如果同時另一只電流表的示數如圖2，示數I_L=0.24A，即為燈正常工作時通過燈的電流大��；
（4）燈的額定功率P_額=U_額I=3.8V×0.24A=0.9W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷開；N端  
（3）A₁；0.38； 0.24A；
（4）0.9．

點評 本題測小燈泡的額定功率，考查電路的連接、實驗注意事項、操作過程、功率的計算等知識，有一定難度．