Question

10．小明用如圖甲所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡電阻，圖乙是小明未完成連接的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）請(qǐng)你按照電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實(shí)驗(yàn)電路的連接，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開（填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)．
（2）小明將電路連接正確后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使小燈泡剛好正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流表的讀數(shù)是0.3A，小燈泡的阻值是8.33Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）．
（3）當(dāng)小燈泡兩端的電壓變小的時(shí)候，小燈泡的阻值變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”）．
（4）小明又想測某未知電阻R_x的阻值，設(shè)計(jì)了如圖所示電路（R₀為已知阻值的定值電阻），并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)幫他把缺少的步驟補(bǔ)全，并寫出R_x的表達(dá)式．實(shí)驗(yàn)步驟：
A．按照設(shè)計(jì)的電路圖連接電路
B．?dāng)嚅_S₂、閉合S₁記錄電流表示數(shù)為I₁
C．?dāng)嚅_S₁時(shí)，閉合S₂，記錄電流表的示數(shù)為I₂
表達(dá)式：R_x=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$（用已知和測量的物理量的符號(hào)表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，連接電路時(shí)要斷開開關(guān)．
（2）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，然后由歐姆定律求出燈泡電阻．
（3）燈泡電阻阻值隨溫度升高而增大，隨溫度降低而減小，據(jù)此分析答題．
（4）在沒有電壓表時(shí)，使定值電阻與待測電阻并聯(lián)，根據(jù)電流表和定值電阻的示數(shù)計(jì)算出電壓，然后根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出其電阻．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)；
由甲圖可知滑片左移時(shí)接入電路中的電阻變小，則圖乙中滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱必須接入電路中，如下圖所示：

為保護(hù)電路安全，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，
圖丙中，電流表測量程0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.33Ω；
（3）燈泡兩端電壓變小時(shí)，燈泡實(shí)際功率減小，燈絲溫度降低，燈絲的電阻隨溫度降低而減小，因此當(dāng)小燈泡兩端的電壓變小的時(shí)候，小燈泡的阻值變��；
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：
A、按照設(shè)計(jì)的電路圖連接電路
B、斷開S₂、閉合S₁記錄電流表示數(shù)為I₁
C、斷開S₁時(shí)，閉合S₂，記錄電流表的示數(shù)為I₂．
B．?dāng)嚅_S₂、閉合S₁記錄電流表示數(shù)為I₁；
C．?dāng)嚅_S₁、閉合S₂記錄電流表示數(shù)為I₂；
由上知，U=I₁R₀，則R_x=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；斷開；（2）0.3；8.33；（3）變��；（4）斷開S₁時(shí)，閉合S₂，記錄電流表的示數(shù)為I₂；$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表和滑動(dòng)變阻器的連接、電流表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用、燈絲電阻與溫度的關(guān)系、安阻法測電阻等，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)；連接電路時(shí)要注意實(shí)物圖和電路圖的對(duì)應(yīng)性以及多次測量在不同實(shí)驗(yàn)中的作用．