Question

3．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，图乙是小明连接的实验电路．

（1）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）；
（2）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值变化（选填“变化”或“不变”）；
（3）小明又想测某未知电阻R_x的阻值，设计了如图丁所示电路（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．
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路（如图丁）；
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；
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）根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表示数，然后根据欧姆定律的变形公式求出灯泡的阻值；
（2）灯丝的电阻与温度有关；
（3）在没有电压表时，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）根据图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
此时小灯泡刚好正常发光，则小灯泡的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（2）当电压值改变的时候，由于灯丝的电阻受温度的影响，所以小灯泡的阻值变化；
（3）实验步骤：
A．按电路图连接电路．
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；
由B可知，电源电压U=I₁R₀，
则R_x=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．
故答案为：（1）0.3；8.3；（2）变化；（3）断开S₁、闭合S₂记录电流表示数为I₂；$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．

点评 本题考查了电流表的读数、欧姆定律的应用、灯丝电阻与温度的关系、安阻法测电阻等，涉及到的知识点较多，综合性强．