Question

【題目】學習了電學的相關知識后，老師給興趣小組的同學們設計一道趣味挑戰題：使用限定器材完成 小燈泡的額定功率的測量．已知小燈泡的額定電壓為U0 ， 老師提供給同學們器材如下： 電壓恒為 U 的電源一個（U＞U0），開關 S，已調零的電流表兩只，定值電阻 R1（阻值 R1 已知），滑動 變阻器一個，導線若干．

（1）設計實驗電路圖，畫在虛線框內．
（2）完整填寫實驗操作的主要步驟： ①根據實驗電路圖，燈泡正常工作時，電流表 A1 讀數 I1=（用 U、U0、R1 表示）；
②根據實驗電路圖連接電路，連接過程中滑動變阻器的滑片應置于處；
③閉合開關，調節 ， 直至電流表 A1 讀數為 I1；讀出此時電流表 A2 示數 I2 ．
（3）用題目給的、實驗中測得的物理量表示小燈泡的額定功率P0= ．

Answer 1

【答案】
（1）解：定值電阻 R1和燈泡并聯連接，電流表 A1在支路，調節滑動變阻器使得A1的示數為I1= ，A2在干路上，電路圖如下：

（2）；阻值最大處；滑動變阻器
（3）U0×（I2﹣ ）
【解析】解：（2）①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U0V， 因為UL=U0=I1R1 ，
I1= ，②為了保護電路，在閉合開關S前，應使滑動變阻器接入阻值處于最大阻值處，即變阻器的右端；③通過移動滑片來改變滑動變阻器連入電路中的電阻值，從而改變電路中的電流；（3）小燈泡的額定電流，IL=I2﹣I1=I2﹣ ；
小燈泡的額定電功率為PL=ULIL=U0×（I2﹣ ）=0.72W．
所以答案是：（1）如上圖；（2）① ；②阻值最大處；③滑動變阻器；（3）U0×（I2﹣ ）．