Question

19．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路．
（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接．

（2）小明将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是0.3A，小灯泡的阻值是8.3Ω（小数点后保留一位）；
（3）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值变化（选填“变化”或“不变”）；
（4）图甲这个电路图也可以是哪个实验的电路图？答：测量额定功率．
（5）小明又想测某未知电阻R_x的阻值，设计了如图所示电路（R₀为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出R_x的表达式R_x=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．
实验步骤：A．按照设计的电路图连接电路
B．断开S₂、闭合S₁记录电流表示数为I₁C．断开S₁、闭合S₂，记录电流表的示数为I₂表达式：R_x=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．（用已知和测量的物理量的符号表示）

Answer 1

分析 （1）按电路图连接电路时，注意电路的连接顺序及连接方式，电压表与电阻并联，滑动变阻器应接一上一下；
（2）根据图确定电流表的量程和分度值，读出电流表的示数，根据公式R=$\frac{U}{R}$计算出其电阻；
（3）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大来分析；
（4）根据测量的物理量分析可知也可以进行的实验；
（5）使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式R=$\frac{U}{I}$计算出其电阻．

解答 解：（1）电压表与灯泡并联，由于电源电压为3V，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择0～3V量程；
由电路图中，滑动变阻器应再连接下面左边的接线柱，如图所示：

（2）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压值改变的时候，灯丝的温度变化，则小灯泡的阻值变化；
（4）由于本实验测量的时电压和电流，根据P=UI可知还可以测量的实验是测量额定功率；
（5）利用已知电阻和并联电路的特点设计步骤：
A．按照设计的电路图连接电路；
B．断开S₂、闭合S₁记录电流表示数为I₁；
C．断开S₁、闭合S₂记录电流表示数为I₂；
则电源电压U=I₁R₀，
根据欧姆定律得：R_x=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．
故答案为：（1）见上图；（2）0.3；8.3；（3）变化；（4）测量额定功率；（5）断开S₁、闭合S₂，记录电流表的示数为I₂；$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．

点评 此题是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，考查实物电路的连接，同时考查了电压表的读数及灯丝电阻与温度的关系．