Question

17．小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电流表（没有电压表）、阻值为10Ω的定值电阻R₀、导线若干．她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路如图所示．
（1）为了测量小灯泡的额定功率，关键的一步是：调节滑动变阻器，使电流表A₂示数为0.25A，再读出电流表A₁的示数为I₁；
（2）请利用已知量和测量出的物理量表示小灯泡的额定功率为P_额=2.5V×I₁．

Answer 1

分析 （1）已知电流，要求小灯泡的额定功率，必须有额定电压，L与R₀并联，R₀两端电压等于2.5V，由欧姆定律可得电流表A₂的电流示数；
（2）根据并联电路中各支路电压相等，由P=UI表示出小灯泡的额定功率．

解答 解：
（1）图中L与R₀并联，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使L与R₀并联的电压等于额定电压2.5V，已知R₀=10Ω，由欧姆定律可得，通过R₀的电流即电流表A₂的示数为：
I₀=$\frac{{U}_{{R}_{0}}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；
（2）图中L与R₀并联，当电流表A₂示数I₀=0.25A时，L两端电压：U_L=U₀=I₀R₀=0.25A×10Ω=2.5V，
此时U_L=U_额，小灯泡正常发光，其实际功率等于小灯泡的额定功率，
由题可知，此时电流表A₁示数为I₁（即小灯泡正常发光时的电流）
小灯泡的额定功率：P_额=U_额I₁=2.5V×I₁．
故答案为：（1）0.25A；（2）2.5V×I₁．

点评 本题是测小灯泡电功率的延伸题，利用两只电流表和一定值电阻测小灯泡的电功率，要理解并联电路的特点．