Question

一位同学手边没有电压表，怎样利用一只电流表、一只已知阻值为R₀的定值电阻、开关、电源、导线和一只滑动变阻器，测量一只已知额定电压为U_L的小灯泡的额定功率．画出实验电路图，写出实验步骤、需要测量的物理量和计算公式．

Answer 1

分析：测量灯泡的额定功率，当定值电阻两端电压为灯泡额定电压时，通过计算求得通过定值电阻的电流．因此可以采用已知电阻与灯泡并联，再与滑动变阻器串联的连接方式，已知电阻两端电压，求得已知电阻的电流，然后通过调节滑动变阻器使电流表的示数为灯泡正常发光时通过电阻的电流，再断开电路将电流表与灯泡串联，即可测出通过灯泡的额定电流．

解答： 解：（1）实验电路图如图所示，先将电流表串联在定值电阻R₀的支路中，滑动变阻器的滑片放在阻值最大的位置上．
（2）闭合开关S，调节滑片的位置，使电流表的示数为I₀=

UL

R0

，小灯泡正常发光．
（3）不改变滑片的位置，将电流表串联在小灯泡的支路中，记下电流表的示数I_L．
（4）计算小灯泡的额定功率为P_L=I_LU_L．

点评：没有电流表，设计已知电阻与灯泡串联，间接测量灯泡的额定电流．
没有电压表，设计已知电阻与灯泡并联，间接测量灯泡的额定电压．
以上两种情况的前提是：用滑动变阻器调节滑片使灯泡正常工作．