Question

20．王老師為了考查同學(xué)們結(jié)局問題的能力，在“測(cè)量3.8V小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，給同學(xué)們提供了電源、開關(guān)、兩個(gè)電流表、10Ω的定值電阻R₀、3.8V的小燈泡、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線燈實(shí)驗(yàn)器材．

（1）為了幫助同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，王老師做了如下提示：要測(cè)量小燈泡的功率，根據(jù)P=UI可知，需要測(cè)出小燈泡兩端的電壓U和通過小燈泡的電流I，而本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，所以我們可以用其中一個(gè)電流表和10Ω的定值電阻R₀串聯(lián)（填實(shí)驗(yàn)器材的名稱和連接方式）代替電壓表，并使之與燈泡并聯(lián)．
（2）根據(jù)王老師的提示，小紅設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，小紅移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表A₁（選填“A₁”或“A₂”）的示數(shù)為0.38A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)另一個(gè)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.76W．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)缺少電壓表，可以根據(jù)U=IR利用電流表和定值電阻來代替電壓表測(cè)量電壓；
（2）為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)該使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，通過兩個(gè)電流表示數(shù)之差得到通過小燈泡的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)缺少電流表，可以選用電流表和10Ω的定值電阻R₀串聯(lián)替代電壓表與燈泡并聯(lián)，當(dāng)此電流表示數(shù)為I₁時(shí)，R₀兩端的電壓U₀=I₁R₀，R₀與小燈泡并聯(lián)，則小燈泡兩端的電壓也為U_L=U₀=IR₀；
（2）為了測(cè)量小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓應(yīng)為額定電壓3.8V，
而：U_L=U₀=I₁R₀，
所以：I₁=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，
由圖乙所示，另一個(gè)電流表接在干路中，量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)I₂=0.58A，
由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知，通過小燈泡的電流：I_L=I₂-I₁=0.58A-0.38A=0.2A，
小燈泡的額定電功率為P_L=U_LI_L=3.8V×0.2A=0.72W．
故答案為：（1）其中一個(gè)電流表和10Ω的定值電阻R₀串聯(lián)；（2）A₁；0.38；0.76．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了在沒有電壓表的情況下如何利用兩個(gè)電流表、一個(gè)定值電阻和一個(gè)滑動(dòng)變阻器如何測(cè)量小燈泡的額定功率，關(guān)鍵是掌握實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算小燈泡的額定功率．