Question

【題目】小亮在做測量小燈泡電阻的實驗中，連接了如圖所示的實物圖，所用小燈泡正常發光時兩端電壓為2.5 V。

（1）閉合開關，若發現燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉，電壓表示數接近電源電壓，則電路故障可能是___________；若發現燈泡不亮，電流表有較大示數，電壓表示數為零，則故障的原因是___________。

（2）閉合開關，若發現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，接下來應進行的操作是___；

（3）排除故障后，小亮分別測出小燈泡的幾組電壓和電流值，記錄在表格中，

實驗次數	1	2	3
U/V	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω

（3）分析表中數據可以得出：小燈泡正常發光時的電阻為 ________Ω；燈泡的電阻是變化的，你認為影響其變化的主要因素是__________。

（4）完成上述實驗后，小亮看到滑動變阻器的銘牌模糊不清，于是想測量滑動變阻器的最大阻值Rx。他找來一個已知阻值為R0的定值電阻替換了燈泡，同時撤去了電流表，并利用余下的器材（電壓未知的電源、量程合適的電壓表、滑動變阻器、開關各一個，導線若干），在不改動電壓表位置及連線的情況下，很快測出了Rx的大小，小亮設計的電路圖。

如圖所示，請你結合電路圖將實驗過程及滑動變阻器的最大阻值R，的表達式補充完整：

①___________________________________________________________________________ ；

② __________________________________________________________________________；

③Rx=___________________________________________________________________。（用已知量和測量的物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】定值電阻斷路 定值電阻短路 向左移動變阻器的滑片 10.0 燈絲的溫度 先將滑片移至阻值最小端，此時電壓表測電源電壓U； 再將滑片移至阻值最大端，電壓表測定值電阻R0兩端的電壓U0

【解析】

(1)[1]電流表幾乎不偏轉，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的支路斷路了，則電路故障可能是定值電阻斷路；

[2]若發現燈泡不亮，電流表有較大示數，則電路為通路，電壓表示數為零，則故障的原因是定值電阻短路；

(2)[3]閉合開關，若發現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，則電路為通路，說明電路中的電流過小，接下來應進行的操作是向左移動變阻器的滑片；

(3)[4]燈在額定電壓下正常發光，由表中數據，根據歐姆定律，可以得出：小燈泡正常發光時的電阻為：

；

[5]同理，第1、3次的電阻為9.1Ω和10.9Ω，燈泡的電阻是變化的，影響其變化的主要因素是燈絲的溫度；

(4)①[6]先將滑片移至阻值最小端，此時電壓表測電源電壓U；

②[7]再將滑片移至阻值最大端，電壓表測定值電阻R0兩端的電壓U0，

③[8]由于定值電阻與變阻器的最大阻值串聯，電流相等，所以

，

解得

。