Question

【題目】小明所在的實驗小組在“測定小燈泡電阻”的實驗中，所用燈泡的額定電壓為2.5 V。

（1）小明采用圖甲所示的方案，測量時發現閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數始終為0，電壓表示數約為6 V，則電路中出現的故障可能是_________。

（2）排除故障后，調節滑片到一定位置后，電壓表的示數為2.0 V，要測量小燈泡正常工作時的電阻，應該把滑片向________（選填“左”或“右”）移動，直到電壓表的示數為________V，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡正常工作的電阻為________Ω。

（3）小剛因為電流表損壞，他設計了如圖丙所示的電路圖測量小燈泡正常工作時的電阻，其中電源電壓未知但不變，定值電阻的阻值為R0.請你幫他完成實驗：

①先將開關S2撥到位置2，移動滑片P使電壓表示數U1=________；

②保持__________________不變，將開關S2撥到位置1，讀出電壓表示數U2；

③小燈泡正常工作時的電阻表達式RL=________（用已知量和測量量的符號表示）。

Answer 1

【答案】燈泡斷路 左 2.5 6.25 2.5 V 滑動變阻器滑片位置

【解析】

（1）閉合開關后，發現無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數始終為0，說明電路存在斷路，電壓表示數約為6 V，說明電壓表兩接線柱到電源間是通路，所以電路中出現的故障可能是燈泡斷路；（2）電壓表示數為2 V，即燈泡兩端電壓低于其額定電壓，應向左移動滑動變阻器的滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，減小變阻器分得的電壓，從而使燈泡兩端的電壓增大，直到電壓表示數達到2.5 V為止；由圖乙可知，電流表量程是0~0.6 A，分度值是0.02 A，則通過燈泡的電流為0.4 A，所以燈泡正常發光時的阻值R===6.25 Ω；（3）燈泡的額定電壓為2.5 V，閉合開關S1，S2撥到位置2，調節滑動變阻器，使電壓表示數U1為2.5 V，燈泡正常發光；保持滑動變阻器滑片位置不變，S2撥到位置1，讀出電壓表示數U2；由串聯電路特點和歐姆定律可得，通過燈泡的電流：I=I0==，則燈泡正常工作時的電阻：RL===。