Question

1．如圖甲所示是小聰和小明小組“測量小燈泡阻值”時連接的實驗電路，他們選用的是額定電壓為2.5V時的小燈泡：
（1）請用筆畫線代替導線將實驗電路中的未連接部分補充完整．（要求：閉合開關前，將滑動變阻器的滑片置于A端）．
（2）實驗前，老師對操作要點做了強調：閉合開關后，移動變阻器的滑片，當電壓表示數為2.5V時，說明小燈泡正常發光，再讀出并記錄此時電流表的示數，即可測算出小燈泡正常發光時的電阻值．
（3）相鄰的小紅小組的同學發現，他們的電壓表已經損壞，于是小明把自己小組的電流表和開關借給小紅小組，并且幫助小紅小組設計了如圖乙所示的電路測量小燈泡正常發光時的電阻（已知R₀=10Ω）．請你幫助小紅把下列實驗步驟補充完整：閉合開關S，調節變阻器的滑片P，使電流表A₁示數為0.25A，記下此時電流表A₂為I，則小燈泡正常發光時的電阻為$\frac{2.5V}{I-0.25A}$（用所測量或已知量表示）．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器按要求連入電路中，并與燈、電流表串聯，根據電池電壓確定電壓表量程，與燈并聯；
（2）燈在額定電壓下才能正常發光；
（3）在沒有電壓表情況下，電流表和定值電阻R₀=10Ω應起到電壓表的作用，先通過移動滑片使燈正常發光，再通過另一個電流表測出燈與定值電阻并聯的總電流，根據并聯電路電流的規律求出燈正常發光時的電流大小，根據歐姆定律求出燈正常發光的電阻大小．

解答 解：（1）因要求閉合開關前，將滑動變阻器的滑片置于A端，即變阻器連入電路中的阻值最大，所以，將變阻器滑片以右電阻絲連入電路中，與燈、電流表串聯；因電源電壓為3V，所以電壓表選用小量程，并聯在燈的 兩端，如下圖所示：

（2）燈在不同電壓下的電阻不同，要測小燈泡正常發光時的電阻值，燈兩端的電壓一定要為額定電壓2.5V，即電壓表示數為2.5V時，記錄此時電流表的示數；
（3）燈在額定電壓下才能正常發光，所以應先使燈的電壓為2.5V，在沒有電壓表情況下，電流表和定值電阻R₀=10Ω應起到電壓表的作用．
閉合開關S，調節變阻器的滑片P，使電流表A₁示數為0.25A，此時定值電阻的電壓為0.25A×10Ω=2.5V，根據并聯電路電壓的規律可知，燈兩端的電壓為2.5V，燈正常發光；記下此時電流表A₂為I，根據并聯電路電流的規律可知，此時通過燈的電流為I_L=I-0.25A，所以，燈正常發光時的電阻為：R_L=$\frac{2.5V}{I-0.25A}$．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）電壓表示數為2.5V；
（3）0.25；$\frac{2.5V}{I-0.25A}$．

點評 本題測量小燈泡阻值，考查電路的連接、影響電阻大小的因素、電阻的計算及在沒有電壓表情況下設計實驗方案測電阻的能力，有一定難度．