Question

1．如圖甲所示是小聰和小明小組“測量小燈泡阻值”時連接的實驗電路，他們選用的是額定電壓為2.5V時的小燈泡：
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將實驗電路中的未連接部分補(bǔ)充完整．（要求：閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片置于A端）．
（2）實驗前，老師對操作要點做了強(qiáng)調(diào)：閉合開關(guān)后，移動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，說明小燈泡正常發(fā)光，再讀出并記錄此時電流表的示數(shù)，即可測算出小燈泡正常發(fā)光時的電阻值．
（3）相鄰的小紅小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，他們的電壓表已經(jīng)損壞，于是小明把自己小組的電流表和開關(guān)借給小紅小組，并且?guī)椭�小紅小組設(shè)計了如圖乙所示的電路測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻（已知R₀=10Ω）．請你幫助小紅把下列實驗步驟補(bǔ)充完整：閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，使電流表A₁示數(shù)為0.25A，記下此時電流表A₂為I，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為$\frac{2.5V}{I-0.25A}$（用所測量或已知量表示）．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器按要求連入電路中，并與燈、電流表串聯(lián)，根據(jù)電池電壓確定電壓表量程，與燈并聯(lián)；
（2）燈在額定電壓下才能正常發(fā)光；
（3）在沒有電壓表情況下，電流表和定值電阻R₀=10Ω應(yīng)起到電壓表的作用，先通過移動滑片使燈正常發(fā)光，再通過另一個電流表測出燈與定值電阻并聯(lián)的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出燈正常發(fā)光時的電流大小，根據(jù)歐姆定律求出燈正常發(fā)光的電阻大�。�

解答 解：（1）因要求閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片置于A端，即變阻器連入電路中的阻值最大，所以，將變阻器滑片以右電阻絲連入電路中，與燈、電流表串聯(lián)；因電源電壓為3V，所以電壓表選用小量程，并聯(lián)在燈的 兩端，如下圖所示：

（2）燈在不同電壓下的電阻不同，要測小燈泡正常發(fā)光時的電阻值，燈兩端的電壓一定要為額定電壓2.5V，即電壓表示數(shù)為2.5V時，記錄此時電流表的示數(shù)；
（3）燈在額定電壓下才能正常發(fā)光，所以應(yīng)先使燈的電壓為2.5V，在沒有電壓表情況下，電流表和定值電阻R₀=10Ω應(yīng)起到電壓表的作用．
閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，使電流表A₁示數(shù)為0.25A，此時定值電阻的電壓為0.25A×10Ω=2.5V，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，燈兩端的電壓為2.5V，燈正常發(fā)光；記下此時電流表A₂為I，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，此時通過燈的電流為I_L=I-0.25A，所以，燈正常發(fā)光時的電阻為：R_L=$\frac{2.5V}{I-0.25A}$．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）電壓表示數(shù)為2.5V；
（3）0.25；$\frac{2.5V}{I-0.25A}$．

點評 本題測量小燈泡阻值，考查電路的連接、影響電阻大小的因素、電阻的計算及在沒有電壓表情況下設(shè)計實驗方案測電阻的能力，有一定難度．