Question

【题目】小亮在做测量小灯泡电阻的实验中，连接了如图所示的实物图，所用小灯泡正常发光时两端电压为2.5 V。

（1）闭合开关，若发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是___________；若发现灯泡不亮，电流表有较大示数，电压表示数为零，则故障的原因是___________。

（2）闭合开关，若发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是___；

（3）排除故障后，小亮分别测出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/V	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω

（3）分析表中数据可以得出：小灯泡正常发光时的电阻为 ________Ω；灯泡的电阻是变化的，你认为影响其变化的主要因素是__________。

（4）完成上述实验后，小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量滑动变阻器的最大阻值Rx。他找来一个已知阻值为R0的定值电阻替换了灯泡，同时撤去了电流表，并利用余下的器材（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，导线若干），在不改动电压表位置及连线的情况下，很快测出了Rx的大小，小亮设计的电路图。

如图所示，请你结合电路图将实验过程及滑动变阻器的最大阻值R，的表达式补充完整：

①___________________________________________________________________________ ；

② __________________________________________________________________________；

③Rx=___________________________________________________________________。（用已知量和测量的物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】定值电阻断路 定值电阻短路 向左移动变阻器的滑片 10.0 灯丝的温度 先将滑片移至阻值最小端，此时电压表测电源电压U； 再将滑片移至阻值最大端，电压表测定值电阻R0两端的电压U0

【解析】

(1)[1]电流表几乎不偏转，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，则电路故障可能是定值电阻断路；

[2]若发现灯泡不亮，电流表有较大示数，则电路为通路，电压表示数为零，则故障的原因是定值电阻短路；

(2)[3]闭合开关，若发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，则电路为通路，说明电路中的电流过小，接下来应进行的操作是向左移动变阻器的滑片；

(3)[4]灯在额定电压下正常发光，由表中数据，根据欧姆定律，可以得出：小灯泡正常发光时的电阻为：

；

[5]同理，第1、3次的电阻为9.1Ω和10.9Ω，灯泡的电阻是变化的，影响其变化的主要因素是灯丝的温度；

(4)①[6]先将滑片移至阻值最小端，此时电压表测电源电压U；

②[7]再将滑片移至阻值最大端，电压表测定值电阻R0两端的电压U0，

③[8]由于定值电阻与变阻器的最大阻值串联，电流相等，所以

，

解得

。