Question

11．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(xiàn)要測定當一個小燈泡的電阻等于已知電阻R₀時，通過它的電流大�。�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6V
c．滑動變阻器R′：標稱值為“50Ω 1.5A”
D．微安表μA：量程o～200μA、內(nèi)阻500Ω
E．已知定值電阻：R₀=6Ω
F．三個可供選用的電阻：R₁=3.0kΩ，R₂=10kΩ，R₃=100kΩ，
G．一個單刀單擲開關(guān)S₁、一個單刀雙擲開關(guān)S₂，導線若干
（1）利用三個可供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圖3的方框內(nèi)，此電壓表V的量程是2.6V．（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）
（2）現(xiàn)利用改裝好的電壓表V和選用的器材設(shè)計如圖1所示的電路來測量通過小燈泡的電流大小，請把如圖2所示的實物圖連線補充完整．
（3）將滑動變阻器R′的觸頭置于最右端，閉合開關(guān)S₁，S₂先與a連接，測得定值電阻R₀兩端的電壓U₀；再將開關(guān)S₂改接b，測得小燈泡R₁兩端的電壓U_K．若U_K≠U₀則需反復調(diào)節(jié)滑動變阻器R′，直到開關(guān)S₂分別接a和b時，定值電阻R₀兩端的電壓與小燈泡R_L兩端的電壓相同．若測得此時電壓表V的數(shù)為l．5V，則通過小燈泡的電流大小為0.25A．

Answer 1

分析 ①關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律畫出改裝電壓表的可能電路圖，然后通過計算符合要求的即為所求；
②根據(jù)原理圖明確對應的實物圖；
③由等效替代方法可知小燈泡的電阻等于定值電阻即可求解．

解答 解：①若將電表改裝成2.5V的電壓表應串聯(lián)的電阻值為R，如圖所示；
由2.5=200×10^-6×（500+R），得R=12kΩ．從三個供選用的電阻中沒有合適的阻值，應將微安表量程增大將160Ω的電阻與微安表并聯(lián)，則流過160Ω電阻的電流I₁=$\frac{0.1}{160}$=0.625×10^-3A，電表電流為I=0.1+0.625=0.825mA，若再串聯(lián)3kΩ電阻時改裝成的電壓表量程為U=（0.1+0.825）×10^-3×3×10³=2.6V；
②根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖如圖所示；

③由題意可知，電壓表示數(shù)為1.5V，電阻R₀=6Ω；
則I=$\frac{1.5}{6}$=0.25A
故答案為：（1）如圖所示，2.6；（2）如圖所示； （3）0.25

點評 本題考查描述燈泡伏安特性曲線的實驗，要求能要熟練掌握歐姆定律和串并聯(lián)電路的應用，掌握電壓表的改裝原理和改裝方法，并注意掌握實物圖的作用方法．