现有两只电流表A1和A2,滑动变阻器一个,阻值为R的定值电阻一个,小灯泡一只,6V蓄电池一组,导线若干.请你利用这些器材设计两种测量小灯泡电功率的电路.要求:(1)画

发布时间:2020-08-15 18:30:01

现有两只电流表A1和A2,滑动变阻器一个,阻值为R的定值电阻一个,小灯泡一只,6V蓄电池一组,导线若干.请你利用这些器材设计两种测量小灯泡电功率的电路.要求:
(1)画出电路图;
(2)推导出电功率的表达式.

网友回答

解:
方法一:将定值电阻R0与灯泡并联,两电流表分别测量灯泡和定值电阻的电流,电路如图所示:

按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,记下A1的示数I1和A2的示数I2.
则小灯泡两端的电压为U=UR=I1R
小灯泡的功率为P=UI2=I1RI2=I1I2R;
方法二:使灯泡与定值电阻R0串联,将其中一只电流表串联在电路中,电路如图所示:

按电路图连接电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移至最左端,记下电流表的示数I,则滑动变阻器两端的电压UR=IR,灯泡两端的电压U=6V-IR,
则P=UI=(6V-IR)I.
解析分析:(1)没有电压表,利用定值电阻和电流表以及其他元件测量灯泡的电功率,此时可用定值电阻和电流表来替代电压表,设计成并联电路,此时小灯泡两端的电压等于定值电阻两端的电压,则可根据P=UI计算出电功率;
(2)在已知电源电压的情况下,也可使定值电阻与灯泡串联,使滑动变阻器的阻值为0,根据电流表的示数可以计算出定值电阻两端的电压,由串联电路的电压关系计算出灯泡两端的电压,即可根据P=UI计算出电功率.

点评:此题考查了在没有电流表情况下灯泡额定功率的测量,实验设计,这是重点也是难点,在设计实验时可参考一下:
没有电压表,利用定值电阻和电流表以及其他元件测量电阻的阻值或电功率时,一般设计成并联电路,找电压相等列等式求出被测电阻或电功率;
没有电流表,利用电压表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值或电功率时,一般设计成串联电路,找电流相等列等式求出被测电阻或电功率.
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