Question

（2012?寶應縣二模）在學習歐姆定律之后，老師請同學們設計一個測未知電阻R_x的電路．
（1）小明同學設計了如圖甲、乙所示的兩種電路．他選擇了甲電路進行了實驗，其中R₀為已知阻值的電阻，當S₁閉合S₂斷開時，電流表讀數為I；當S₁、S₂都閉合時，電流表讀數為I₁．請你寫出小明同學測R_x的表達式．R_x=

IR0

I-I1

（2）小華只把小明設計的乙電路中R_x換成標有“3.8V”字樣新燈泡進行測量小燈泡電功率的實驗．請你完成圖中電路連接）．并請回答問題：
①實驗過程中，小聰閉合開關，發現燈泡不亮、電流表無示數、電壓表有示數且接近電源電壓，請分析電路出現故障的原因之一：

燈泡斷路

．
②排除故障后，小聰調節滑動變阻器滑片，使燈泡正常發光，此時電流表的示數為0.5A，則小燈泡的額定功率為

1.9

W．

Answer 1

分析：（1）分析清楚電路結構，根據歐姆定律求出電源電壓，根據并聯電路特點求出通過電阻R_X的電流，最后由歐姆定律求出電阻阻值．
（2）燈泡不亮可能是由斷路或斷路造成的，根據電路故障現象分析電路故障原因；
已知額定電壓與燈泡正常發光時的電流，由電功率公式P=UI可以求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）由圖甲可知，當S₁閉合S₂斷開時，
只有電阻R₀接在電源兩端，
∵I=

U

R

，
∴電源電壓U=IR₀；
由電路圖可知，當S₁、S₂都閉合時，
兩電阻并聯，電流表測干路電流，
通過電阻R_X的電流I_X=I-I₁，
∵I=

U

R

，
∴電阻阻值R_X=

U

IX

=

IR0

I-I1

；
（2）①燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，或燈泡之外電路斷路造成的；
電流表無示數，說明電路存在斷路；電壓表有示數且接近電源電壓，
說明電壓表兩接線柱與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路；
綜合分析可知，電路故障是：燈泡斷路．
②燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W．
故答案為：（1）

IR0

I-I1

；（2）①燈泡斷路 ②1.9．

點評：本題考查了求電阻、電路故障分析、求燈泡額定功率等問題，分析求出電路結構、熟練應用并聯電路特點及歐姆定律可以求出待測電阻表達式；應根據電路故障現象，分析各種可能的故障原因，然后綜合分析得出結論．