Question

在“测量小灯泡的电阻”实验中，小灯泡正常发光电压是3.8V．

（1）请你用笔画线代替导线将如图甲所示电路连接完整．
（2）小梦在接完最后一根导线时．小灯泡立即发光，请你分析产生这一现象的原因是________．
（3）排除故障后，继续实验，如图乙所示是小灯泡正常发光时的电流，此时灯丝的电阻为________Ω．
（4）另有同学设计了下列二种测量定值电阻R_X方案，方案中定值电阻R₀的阻值为已知

①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V₁和V₂的读书分别为U₁和U₂，则电阻R_x的阻值表达式为R_x=________；
②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流表A₁和A₂的读数分别为I₁和I₂，则电阻R_x的阻值表达式为R_x=________．

Answer 1

解：（1）小灯泡正常发光电压是3.8V，所以电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联；滑动变阻器的任意下方接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示：

（2）连好电路，没闭合开关灯泡就发光，说明开关之前是闭合的，这是错误操作，为保护电路开关应断开；
（3）灯泡正常发光时的电压U=3.8V，
由电路图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以小灯泡正常发光时的电流I=0.4A；
根据欧姆定律可得，灯丝的电阻R===9.5Ω；
（4）①定值电阻与待测电阻串联，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，流过电路的电流：
I=，
电阻R_x的阻值R_x===；
②∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过R_x的电流I_x=I₁-I₂，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I₂R₀=I_xR_x=（I₁-I₂）R_X，
解得：R_x=．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）连接电路时，开关未断开；
（3）9.5；
（4）①；②．
分析：（1）根据灯泡正常发光时的电压确定电压表的量程，且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）连接好最后一根导线还没闭合开关灯泡就发光，说明开关在连接电路之前是闭合的；
（3）额定电压下灯泡正常发光，由电路图可知，电流表的量程，根据分度值读出其大小，根据欧姆定律求出此时灯丝的电阻；
（4）方案一中定值电阻与待测电阻串联，已知定值电阻电压与阻值，由欧姆定律可以求出电路电流，已知待测电阻两端的电压，由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值；
方案二中定值电阻与待测电阻并联，根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流，再根据
已知电阻电阻阻值及流过定值电阻的电流，由欧姆定律可以求出并联电压，根据并联电路的特点求出流过待测电阻的电流，由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值．
点评：本题考查了连接电路图、电表读数、求待测电阻的阻值等问题；对电表读数时，应先确定电表的量程与最小分度值，然后根据电表指针位置读数，读数时视线要与刻度线垂直；分析清楚电路结构、掌握串联电路与并联电路的特点、掌握欧姆定律是解最后一小题的关键．