Question

7．小芳到實驗室做“測量小燈泡額定功率”的實驗時，老師只給她提供了如下器材：標有“2.5V”的小燈泡、電源、滑動變阻器、開關、兩個電壓表（沒有電流表）、阻值為10Ω的定值電阻R₀、導線若干．她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認真思考后設計了正確的實驗電路，如圖甲是該電路的不完整電路圖．

（1）請你將甲電路圖補充完整．
（2）閉合開關前，應將滑動變阻器調(diào)至阻值最大的位置．
（3）閉合開關后，為了測量小燈泡的額定功率，應調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表V₁的示數(shù)為2.5V，此時電壓表V₂ 的示數(shù)如圖乙所示，是2.4V．
（4）小燈泡的額定功率為0.6W．

Answer 1

分析 （1）由R=$\frac{U}{I}$可知，在沒有電流表的情況下，利用電壓表和定值電阻代替電流表，采用分壓電路，據(jù)此分析解答；
（2）閉合開關前滑片滑到阻值最大處；
（3）要測量小燈泡的額定功率，電壓要調(diào)到額定電壓；看清量程和分度值讀出示數(shù)；
（4）利用歐姆定律算出電路中的電流，結合串聯(lián)電流相等特點得到燈中的電流，利用P=UI求出電功率

解答 解：在沒有電流表的情況下，利用電壓表和定值電阻代替電流表的作用，采用分壓電路，電壓表V₂并聯(lián)在定值電阻兩端，由電壓表測出R₀兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流即通過L電流，電路如圖所示：

（2）為了保護電路，閉合開關前滑片滑到阻值最大處；
（3）因為小燈泡的額定電壓為2.5V，閉合開關后，為了測量小燈泡的額定功率，應調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表
V₁的示數(shù)為2.5V；
電壓表V₂量程為0～3V，分度值為0.1V，此時示數(shù)為U₂=2.4V；
此時電路中的電流為I=I_L=I₀=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}=\frac{2.4V}{10Ω}$=0.24A，
（4）小燈泡的額定電功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）見上圖；
（2）最大；
（3）2.5；2.4；
（4）0.6．

點評 此題主要考查學生在缺少電流表的情況下，設計實驗方案的能力，關鍵是利用好電壓表與已知阻值電阻達到測量電路中電流的目的，有一定難度．