Question

17．小芳到實(shí)驗(yàn)室做“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師只給她提供了如下器材：標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、兩個(gè)電流表（沒有電壓表）、阻值為10Ω的定值電阻R₀、導(dǎo)線若干．她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認(rèn)真思考后設(shè)計(jì)了正確的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示．
（1）為了測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，使電流表A₂示數(shù)為0.25A，再讀出電流表A₁的示數(shù)為I₁；
（2）請利用已知量和測量出的物理量表示小燈泡的額定功率為P_額=2.5V×I₁．

Answer 1

分析 （1）已知電流，要求小燈泡的額定功率，必須有額定電壓，L與R₀并聯(lián)，R₀兩端電壓等于2.5V，由歐姆定律可得電流表A₂的電流示數(shù)；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路中各支路電壓相等，由P=UI表示出小燈泡的額定功率．

解答 解：
（1）圖中L與R₀并聯(lián)，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使L與R₀并聯(lián)的電壓等于額定電壓2.5V，已知R₀=10Ω，由歐姆定律可得，通過R₀的電流即電流表A₂的示數(shù)為：
I₀=$\frac{{U}_{{R}_{0}}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；
（2）圖中L與R₀并聯(lián)，當(dāng)電流表A₂示數(shù)I₀=0.25A時(shí)，L兩端電壓：U_L=U₀=I₀R₀=0.25A×10Ω=2.5V，
此時(shí)U_L=U_額，小燈泡正常發(fā)光，其實(shí)際功率等于小燈泡的額定功率，
由題可知，此時(shí)電流表A₁示數(shù)為I₁（即小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流）
小燈泡的額定功率：P_額=U_額I₁=2.5V×I₁．
故答案為：（1）0.25A；（2）2.5V×I₁．

點(diǎn)評 本題是測小燈泡電功率的延伸題，利用兩只電流表和一定值電阻測小燈泡的電功率，要理解并聯(lián)電路的特點(diǎn)．