Question

19．小麗手上有一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時(shí)的電阻，于是連接 了如圖甲所示的電路：

（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）調(diào)節(jié)滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.25A，則小燈泡正常工作的電阻為10歐
（3）實(shí)驗(yàn)中小麗發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞，愛(ài)思考的小麗想不用電流表是否能測(cè)出小燈泡正常工作時(shí)的電阻．她向老師借來(lái)了已知電阻為R₀的電阻和一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，①連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)S₁，將開(kāi)關(guān)S拔到2位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為2.5V；
②保持滑片位置不動(dòng)，將開(kāi)關(guān)S撥到1位置，讀出電壓表的示數(shù)為U₁，則小燈泡的電阻為2.5V×$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$（用已知量和測(cè)量量表示）．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（2）根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（3）由丙圖可知，沒(méi)有電流表的情況下，利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯(lián)，首先使燈泡兩端的電壓等于3.8V，
然后測(cè)出此時(shí)定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的額定電功率．．

解答 解：（1）伏安法測(cè)電阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，電流表示數(shù)為0.25A，
則由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
（3）①連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)S₁，將開(kāi)關(guān)S₂撥到觸點(diǎn)2，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
②保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，S₂接1，讀出電壓表示數(shù)U₁；
③此時(shí)定值電阻R₀兩端的電壓：U₀=U-U_額=U₁-2.5V，
通過(guò)燈泡的電流：I_額=I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$，
則小燈泡額定功率：P_額=U_額I_額=2.5V×$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$
故答案為：
（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）10；（3）①2.5；②2.5V×$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的原理歐姆定律的應(yīng)用等．最后一問(wèn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是本題的難點(diǎn)，知道實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．