Question

我們知道：小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線性地增大．現要測定當一個小燈泡的電阻R時，通過它的電流大小，選用的實驗器材有：
A．待測小燈泡R_L：標稱值為“2.5V，0.3A”
B．直流電源E：電動勢約為6V
C．滑動變阻器R′：標稱值為“50Ω，1.5A”
D．微安表μA：量程0～200μA、內阻500Ω                           
E．已知定值電阻：R=6Ω
F．三個可供選擇的電阻：R₁=3.0kΩ，R₂=10kΩ，R₃=100kΩ
G．一個單刀單擲開關S₁、一個單刀雙擲開關S₂、導線若干
（1）利用三個可供選擇的電阻中的一個或幾個，將微安表改裝成一個量程略大于2.5V的電壓表，將改裝表的電路圖畫在答題卡的方框里，此電壓表的量程是______V．
（2）現利用改裝好的電壓表V和選用的器材設計如圖所示的電路來測量通過小燈泡的電流大小．將滑動變阻器R'的滑動觸頭置于最______端，閉合開關S₁．S₂先與a連接，測得定值電阻R兩端的電壓U；再將開關S₂改接b，測得小燈泡R_L兩端的電壓U₁．若U₁≠U，則需反復調節滑動變阻器R′，直到開關S₂分別接a和b時，定值電阻R兩端的電壓與小燈泡R_L兩端的電壓相同．若測得此時電壓表V的示數為1.5V，則通過小燈泡的電流大小為______A．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據電路中電阻串聯分壓的知識，選用不同的電阻改裝后量程不同，按照題意選出所需電阻，求出該電壓表的量程
（2）實驗前滑動變阻器R'的滑動觸頭置于最左端使電阻處于最大．
   根據定值電阻R兩端的電壓與小燈泡R_L兩端的電壓相同可求出電流
解答：解：（1）題目要求將微安表改裝成一個量程略大于2.5V的電壓表，
    根據電路中電阻串聯分壓的知識可以得出：
   如果選用R₁改裝后，量程U₁=（R₁+r）×I=0.7V＜2.5V；
   如果選用R₂改裝后，量程U₂=（R₂+r）×I=2.1V＜2.5V；
    如果選用R₃改裝后，量程U₃=（R₃+r）×I=20.1V＞＞2.5V；
   所以選出電阻R₁=3.0kΩ，R₂=10kΩ能滿足題意，
   此電壓表的量程Um=（R₁+R₂+r）×I=2.7V．
（2）實驗前滑動變阻器R'的滑動觸頭置于最左端使電阻處于最大值保護電路．
   根據定值電阻R兩端的電壓與小燈泡R_L兩端的電壓相同可求出電流
∴I==A=0.25A
 故答案是：（1）．2.7       （2）．左  0.25
點評：該題考查了電表的改裝和歐姆定律的知識．能夠掌握串聯電路的特點和分壓作用和實驗操作時應該注意的問題．