Question

20．王老師為了考查同學們結局問題的能力，在“測量3.8V小燈泡的額定功率”的實驗中，給同學們提供了電源、開關、兩個電流表、10Ω的定值電阻R₀、3.8V的小燈泡、滑動變阻器、導線燈實驗器材．

（1）為了幫助同學們設計實驗電路，王老師做了如下提示：要測量小燈泡的功率，根據(jù)P=UI可知，需要測出小燈泡兩端的電壓U和通過小燈泡的電流I，而本實驗中沒有電壓表，所以我們可以用其中一個電流表和10Ω的定值電阻R₀串聯(lián)（填實驗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，小紅設計了如圖甲所示的實驗電路，為了測量小燈泡的額定功率，小紅移動滑動變阻器的滑片，使電流表A₁（選填“A₁”或“A₂”）的示數(shù)為0.38A時，小燈泡正常發(fā)光，此時另一個電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.76W．

Answer 1

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

解答 解：
（1）實驗缺少電流表，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)，當此電流表示數(shù)為I₁時，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）為了測量小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓應為額定電壓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）其中一個電流表和10Ω的定值電阻R₀串聯(lián)；（2）A₁；0.38；0.76．

點評 本題考查了在沒有電壓表的情況下如何利用兩個電流表、一個定值電阻和一個滑動變阻器如何測量小燈泡的額定功率，關鍵是掌握實驗原理，根據(jù)實驗原理設計實驗并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算小燈泡的額定功率．