Question

小明為測量小燈泡正常發光時的電阻（阻值約為10?），設計了圖1所示的電路圖．已知電源電壓為6V，燈泡的額定電壓為3.8V，滑動變阻器標有“20? lA”字樣．
（1）圖2是小明根據電路圖連接的實物圖．閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡

不發光

；經檢查，是由于一根導線連接錯誤．請你在實物圖中連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線．
（2）糾正電路并完成上述實驗后，小明想用原電路測量一段電阻絲R_x的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關，發現電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實驗．請簡述實驗步驟并寫出計算R_x的最后表達式．（已知滑動變阻器的最大阻值為R₀）
實驗步驟：

①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數I₁；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數I₂

．表達式：R_x=

I1R0

I2-I1

．

Answer 1

分析：（1）電壓表應與小燈泡并聯，由圖2可知，電壓表串聯接入電路，電路斷路，閉合開關燈泡不發光，電壓表連線錯誤，把燈泡右端接線柱與電壓表負極相連即可．
（2）滑動變阻器的最大阻值已知，滑動變阻器和被測電阻串聯，讓滑動變阻器全部接入和不接入，來改變電路的電阻，完成電流表的兩次測量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式解出R_x．

解答：解：（1）由圖2知，電壓表與燈泡串聯接入電路，電路斷路，閉合開關后，燈泡不發光；把燈泡右端接線柱與電壓表負極相連，電路圖如圖甲所示．

（2）實驗步驟：①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數I₁，則：U=I₁（R₀+R_x）；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數I₂，則：U=I₂R_x；
③由①②得：U=I₂R_x=I₁（R₀+R_x）；待測電阻阻值R_x=

I1R0

I2-I1

．
故答案為：（1）不發光，電路圖如圖所示；（2）①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數I₁；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數I₂；

I1R0

I2-I1

．

點評：常規測電阻是利用伏安法，在電壓表或電流表缺少時，當滑動變阻器最大電阻已知時，采用滑動變阻器和被測電阻串聯．滑動變阻器的阻值最大和最小時，完成兩次測量，根據U=IR，求出電源電壓，利用兩次過程的電源電壓相等，列出等式，解被測電阻R_x．