Question

【題目】“創(chuàng)新”學習小組在進行“測量小燈泡的電阻”的實驗。電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器標有“20Ω 1A”字樣。如圖甲是他們連接的實物電路。

（1）請你用筆畫線完成圖甲中的實物電路連接，使滑動變阻器接入電路的阻值最大。

（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表始終無示數(shù)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是______。

（3）排除故障后，繼續(xù)實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出小燈泡的I﹣U圖像，如圖乙所示。則小燈泡正常發(fā)光時的電流是______A，電阻是______Ω。根據(jù)圖乙的圖像初步判斷，小燈泡的電阻與燈絲的______有關(guān)。

（4）小偉同學利用電壓表和最大阻值為R0的滑動變阻器，設(shè)計了如圖丙所示的電路圖，測量一個未知電阻Rx的阻值。他按照電路圖連接電路，把滑動變阻器的滑片移至最右端，閉合開關(guān)，讀出電壓表示數(shù)為U1，把滑片移到最左端，讀出電壓表示數(shù)為U2。請你寫出Rx的表達式：______。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路（或電壓表斷路） 0.25 10 溫度 Rx=U1R0/（U2-U1）

【解析】

（1）將燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，電壓表接小量程，滑動變阻器接右下接線柱，如圖所示：

（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，說明電壓表以外的電路是通路，電流表始終無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路，電壓表串聯(lián)到電路中，由于其內(nèi)阻很大，電路中的電流很小，故電流表始終無示數(shù)。（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖乙可知，當小燈泡兩端的電壓為U＝2.5V時，通過它的電流為I＝0.25A,此時小燈泡正常發(fā)光，由歐姆定律得，小燈泡的電阻：R＝＝10Ω，分析圖像可知，小燈泡的電壓增大時，通過它的電流增大的較小，原因是小燈泡的電阻與燈絲的溫度有關(guān)。（4）滑片移至最右端，即最大阻值處,閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)U1;將滑片移至最左端，即最小阻值處,讀出電壓表的示數(shù)U2；則變阻器兩端的電壓U滑＝U2U1；則電路中的電流I＝；則R的阻值R＝.