Question

16．小芳到實(shí)驗(yàn)室做“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師只給她提供了如下器材：額定電壓（U_額）為2.5V的小燈泡、電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、兩個(gè)電壓表（沒有電流表）、阻值為10Ω的定值電阻R₀、導(dǎo)線若干．她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認(rèn)真思考后設(shè)計(jì)了正確的實(shí)驗(yàn)電路，如圖甲所示．
（1）閉合開關(guān)后，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表V₁的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電壓表V₂的示數(shù)U₂，則小燈泡額定功率的表達(dá)式：P=$\frac{{U}_{額}{U}_{2}}{{R}_{0}}$．
（2）她還進(jìn)一步設(shè)計(jì)出了只有電流表沒有電壓表解決這個(gè)問題的方法，其電路如圖乙所示，她認(rèn)為關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表A₂的示數(shù)為0.25A時(shí)，再讀出電流表A₁的示數(shù)，才能計(jì)算出小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）測量小燈泡的額定功率，由P=UI可知，使電壓表V₁的示數(shù)為2.5V，由因?yàn)長與R₀串聯(lián)，可得L的電流，故可求P；
（2）已知電流，要求小燈泡的額定功率，必須有額定電壓，L與R₀并聯(lián)，R0兩端電壓等于2.5V，由歐姆定律可得電流表A₂的電流示數(shù)．

解答 解：（1）測量小燈泡的額定功率，由P=UI可知，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表V₁的示數(shù)即小燈泡的電壓為2.5V，
因?yàn)長與R₀串聯(lián)，I_L=I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$，
小燈泡額定功率的表達(dá)式：P=U_LI_L=$\frac{{U}_{額}{U}_{2}}{{R}_{0}}$；
（2）由題意和圖乙可知，測量小燈泡的額定功率，由P=UI可知，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使L與R₀并聯(lián)的電壓等于額定電壓即2.5V，已知R₀=10Ω，由歐姆定律可得，
I₂=$\frac{{U}_{{R}_{0}}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A．
故答案為：（1）2.5；$\frac{{U}_{額}{U}_{2}}{{R}_{0}}$；（2）0.25．

點(diǎn)評 本題考查了串、并聯(lián)電路的電流（電壓）特點(diǎn)及伏阻法測小燈泡的額定功率，是一道綜合題．