Question

20．王老师为了考查同学们结局问题的能力，在“测量3.8V小灯泡的额定功率”的实验中，给同学们提供了电源、开关、两个电流表、10Ω的定值电阻R₀、3.8V的小灯泡、滑动变阻器、导线灯实验器材．

（1）为了帮助同学们设计实验电路，王老师做了如下提示：要测量小灯泡的功率，根据P=UI可知，需要测出小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I，而本实验中没有电压表，所以我们可以用其中一个电流表和10Ω的定值电阻R₀串联（填实验器材的名称和连接方式）代替电压表，并使之与灯泡并联．
（2）根据王老师的提示，小红设计了如图甲所示的实验电路，为了测量小灯泡的额定功率，小红移动滑动变阻器的滑片，使电流表A₁（选填“A₁”或“A₂”）的示数为0.38A时，小灯泡正常发光，此时另一个电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.76W．

Answer 1

分析 （1）实验缺少电压表，可以根据U=IR利用电流表和定值电阻来代替电压表测量电压；
（2）为了测量小灯泡的额定功率，应该使小灯泡两端的电压等于额定电压，通过两个电流表示数之差得到通过小灯泡的电流，根据P=UI计算额定功率．

解答 解：
（1）实验缺少电流表，可以选用电流表和10Ω的定值电阻R₀串联替代电压表与灯泡并联，当此电流表示数为I₁时，R₀两端的电压U₀=I₁R₀，R₀与小灯泡并联，则小灯泡两端的电压也为U_L=U₀=IR₀；
（2）为了测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压应为额定电压3.8V，
而：U_L=U₀=I₁R₀，
所以：I₁=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，
由图乙所示，另一个电流表接在干路中，量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数I₂=0.58A，
由并联电路电流特点知，通过小灯泡的电流：I_L=I₂-I₁=0.58A-0.38A=0.2A，
小灯泡的额定电功率为P_L=U_LI_L=3.8V×0.2A=0.72W．
故答案为：（1）其中一个电流表和10Ω的定值电阻R₀串联；（2）A₁；0.38；0.76．

点评 本题考查了在没有电压表的情况下如何利用两个电流表、一个定值电阻和一个滑动变阻器如何测量小灯泡的额定功率，关键是掌握实验原理，根据实验原理设计实验并根据实验数据计算小灯泡的额定功率．