Question

小勇同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)已知電阻計(jì)算出未知電阻的阻值．他將開(kāi)關(guān)s分別與a、b兩點(diǎn)接觸時(shí)，電流表兩次示數(shù)之比為5：2．

（1）當(dāng)電源電壓保持不變，R₂=6Ω時(shí)，R_l的阻值是多少？
（2）他把電阻R_l換成了一個(gè)小燈泡，經(jīng)實(shí)驗(yàn)后也計(jì)算出了燈泡的電阻，但他在計(jì)算時(shí)，除電源電壓保持不變外，還假設(shè)了一個(gè)條件，這個(gè)條件是什么？
（3）你在“測(cè)量小燈泡的電阻”時(shí)是怎樣做的（不用回答）？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫(huà)在下面的虛線框內(nèi)．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)接觸a與接觸b時(shí)，根據(jù)電源電壓相等列出等式，求出R₁的阻值．
（2）把電阻R₁換成一個(gè)小燈泡，前后兩次燈泡兩端電壓變化，燈絲溫度變化，電阻變化，需要假定燈泡電阻不變．
（3）測(cè)量燈泡的電阻，需要電壓表測(cè)量燈泡電壓，電流表測(cè)量燈泡電流電流，用滑動(dòng)變阻器保護(hù)電路，用開(kāi)關(guān)控制電路．根據(jù)各元件的連接方式畫(huà)出電路圖．

解答：解：（1）S₁接a時(shí)，電路只有R₁接在電源上，U=I_aR₁，
S₁接b時(shí)，電路R₁與R₂串聯(lián)在電源上，U=I_b（R₁+R₂），
電源電壓不變，所以I_aR₁=I_b（R₁+R₂），
所以，

Ia

Ib

=

R1+R2

R1

所以，

5

2

=

R1+6Ω

R1

所以，R₁=4Ω．
（2）用燈泡替換R₁，要計(jì)算燈泡的電阻，開(kāi)關(guān)接a和b時(shí)，燈泡兩端電壓變化，溫度變化，電阻變化．
需要保持電源電壓不變，還要假設(shè)燈泡電阻不變．
（3）電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)燈泡電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)燈泡電流，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中，控制電路，根據(jù)各元件的連接方式，畫(huà)出電路圖．

故答案為：（1）R_l的阻值是4Ω；（2）假設(shè)燈泡電阻不變；（3）如上圖．

點(diǎn)評(píng)：電路中通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)或移動(dòng)滑片，改變電路的狀態(tài)，
根據(jù)兩種狀態(tài)下的電源電壓相等，列出等式求解，是很典型，很常用，很簡(jiǎn)單的方法，一定要掌握．