Question

在实验课上，老师让同学们测量实验室小灯泡的额定功率，给的器材只有：电源（电压未知），一个电流表，一个阻值已知的定值电阻，一个滑动变阻器，一个单刀双掷开关，一个单刀单掷开关，待测灯泡（额定电压已知），导线若干．该如何设计实验，请帮助同学们画出设计的电路图．

Answer 1

分析：要测灯泡的额定功率，根据P=UI可知应用电流表测出通过灯泡中的电流、电压表测出其两端的电压；实验中无电压表、有定值电阻，可根据并联电路的电压特点设计电路，即先用电流表测出通过定值电阻的电流，然后根据欧姆定律的变形公式求出定值电阻两端的电压，再用电流表测出并联电路的电流，进一步根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率．

解答：解：（1）使小灯泡和电阻并联，利用单刀双掷开关分别控制两条支路，同时使电流表测量定值电阻中的电流和干路中的电流，电路图如下：

（2）实验步骤：1、将开关S拨至1时，灯泡与定值电阻并联，电流表测的是定值电阻R₀的电流，读出示数为I₁；
2、将开关S拨至1时，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，读出示数为I₂；
3、灯泡的功率：P=I₁R₀（I₂-I₁）．

点评：本题考查了并联电路的特点和电功率计算公式的应用，关键是知道电路图分析出无电压表、有定值电阻时测未知电阻实验的原理，对学生的分析能力要求较高．