Question

6．如圖1是小偉組測量標有“2.5V”的小燈泡電阻的實物連線圖．（已知滑動變阻器最大阻值為R₀）

（1）請用鉛筆畫線代替導線將電路補充完整．
（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表指針反偏，原因是電流表的正負接線柱接反了．問題解決后，小偉調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡正常工作，電流表示數(shù)如圖2所示，則小燈泡此時的電阻為10.42Ω．
（3）完成實驗后，小偉想用原電路測某一定值電阻R_x的阻值，他用該電阻替換燈泡后，發(fā)現(xiàn)電壓表損壞了，便將其拆除．請你在不改變其他元件連接的方式下，幫他完成實驗．
實驗步驟：
A．閉合開關，使滑動變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
B．將滑動變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I₂．
表達式：$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$R₀（用所測物理量符號表示）

Answer 1

分析 （1）利用伏安法測燈泡電阻時，電壓表應于燈泡并聯(lián)；
（2）電流表使用時，電流要從正接線柱流入，負接線柱流出，否則指針將反轉；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出燈泡的電阻；
（3）滑動變阻器的最大阻值已知，滑動變阻器和被測電阻串聯(lián)，讓滑動變阻器全部接入和接入電路中的電阻為0，來改變電路的電阻，完成電流表的兩次測量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式，解出R_x．

解答 解：（1）實驗中，電壓表應并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

（2）發(fā)現(xiàn)電流表指針反偏，說明電流表的正負接線柱接反了；
圖2中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，
則燈泡正常工作時的電阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.42Ω；
（3）實驗步驟：
A．閉合開關，使滑動變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
B．將滑動變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I₂．
因電源的電壓不變，
所以，U=I₁R_x=I₂（R_x+R₀）
解得：R_x=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$R₀．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）電流表的正負接線柱接反了；10.42；
（3）A．閉合開關，使滑動變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
B．將滑動變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I₂；
表達式：$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$R₀．

點評 常規(guī)測電阻是利用伏安法，在電壓表或電流表缺少時，當滑動變阻器最大電阻已知時，采用滑動變阻器和被測電阻串聯(lián)．滑動變阻器的阻值最大和最小時，完成兩次測量，根據(jù)U=IR，求出電源電壓，利用兩次過程的電源電壓相等，列出等式，解被測電阻R_x．