(2)实验中没有电压表,故问题的关键是如何调节滑片使灯泡两端电压等于它的额定功率电压U。小张同学设计了如下方案,其处理方法为:先将S拨到1,调节滑动变阻器,使电流表示数I1与定值电阻R和乘积等于灯L的额定电压,再将S拨到2让电流表处于干路读出这时的读数I2,由I2和I1便可以得到灯正常发光时的电流,从而可以进一步求出灯泡的额定功率。
(3)因为灯正常发光时,流过R的电流为I1
U0
,利用公式可表示出其额定功率为: R
U
P0 U0 I2_0 (或P0 U0 I2 I1 )
R
(4)当只有电压表时,测量额定功率的关键是如何得到灯泡正常工作时的电流,这时
可以利用串联电路中电流相等的规律,采用已知定值电阻R同时灯L串联的基本方法。 在用伏安法测电阻或电功率的实验中,若没有电压表,可以采用阻值已知的定值电阻同被测电阻(或灯泡)并联的基本方法测电压;若没有电流表;通常采用阻值已知的电阻与被测电阻(或灯泡)串联的基本方法间接测量电流。
伏安法测电阻或电功率,仪器不受限制,称其为一般测量。若实验仪器有所限制,测电阻或电功率就要采取特殊的测量方法。不仅电阻或电功率的测量有一般方法和特殊方法之分,其实其它测量也是如此,请同学们总结。
例12. 学校淋浴用的简易太阳能热水箱中的水在冬天往往温度不够高,同学们在水箱中加装了一个“220V 2000W”的电热器,并利用一个“6V 1W”的小灯泡和一段10Ω/m的电阻丝为电热管安装了一个指示灯。
(1)画出电热管及指示灯的电原理图。
(2)在同学们的方案中,小灯泡两端的电压是按5V设计的,对于有指示灯来说,这样设计有什么好处?
(3)按上述设计,电阻丝需截用多长一段?
(4)安装指示灯后,电热管的实际功率是额定功率的百分之几? 答案:方法一:
(1)电热管及指示灯的原理图如图12所示。