Question

小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中，所用小灯泡上标有“2.5V“字样．
（1）右图是小亮未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整：
（2）电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值．记录在表格中．

实验次数	1	2	3
U/N	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω

①小灯泡正常工作时的电阻为

 

Ω．
②小亮从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响其变化的主要因素是

 

．
（3）完成上述实验后，小亮看到滑动动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量变阻器的最大阴值R_x．他从实验室找来一个阻值已知为R₀的定值电阻替换了灯泡．同时撤去了发生故障的电流表，并利用余下器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个．导线），在不改动电压表位置及其连线的情况下，很快测出了R_x的大小．
①请把你设计的电路电路图在虚线框内．
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示：
（i）

 

；
（ii）

 

；
③R_x=

 

（用已知量和测量量表示）．

Answer 1

分析：（1）灯泡额定电压为2.5V，来选择电压表量程，电压表并联在灯泡两端．
滑动变阻器选择一上一下，选定下面接线柱，上面接线柱任意选择．
（2）根据R=

U

I

计算灯泡正常工作时的电阻，
导体电阻跟导体、长度、横截面积、材料温度有关，从电阻大小的影响因素来考虑．
（3）没有电流表，使已知定值电阻R₀与滑动变阻器串联，找电流相等，电路不能重组，要测出电源电压，把电压表与定值电阻R₀并联，可以把滑动变阻器滑到阻值为0，测电源电压，滑动变阻器滑到阻值最大，找电流相等，列出等式求解．

解答：解：（1）灯泡额定电流为2.5V，电压表选择0～3V，电压表与灯泡并联．
滑动变阻器已选定下面接线柱，上面接线柱任意选择，把滑动变阻器串联在电路中，如图：

（2）R=

U

I

=

2.5V

0.25A

=10Ω．
根据R=

U

I

，分别求出1、2、3次实验电阻为：9.1Ω、10Ω、10.8Ω，实验过程中，灯丝长度、横截面积、材料不变，电压不同，温度不同，电阻不同．
（3）如图，

无电流表，定值电阻R₀与滑动变阻器串联，电压表与定值电阻R₀并联，滑片在a端阻值为0时，电压表测电源电压U，滑片滑到b端最大阻值处时，电压表测定值电阻R₀两端电压U₀，此时定值电阻与滑动变阻器电流相等，所以

U0

R0

=

U-U0

RX

所以R_X=

U-U0

U0

R0．
故答案为：（1）如上面实物图；
（2）①10；②温度；
（3）①如上面电路图；
②（i）将滑动变阻器的滑片调到a端阻值为零处，记下电压表的示数U；
（ii）将滑动变阻器的滑片调到b端阻值最大处，记下电压表的示数U₀．
③

U-U0

U0

R0．

点评：没有电压表，利用定值电阻和电流表以及其他元件测量电阻的阻值时，一般设计成并联电路，找电压相等列等式求出被测电阻；
没有电流表，利用电压表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值时，一般设计成串联电路，找电流相等列等式求出被测电阻．