Question

【题目】小明所在的实验小组在“测定小灯泡电阻”的实验中，所用灯泡的额定电压为2.5 V。

（1）小明采用图甲所示的方案，测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6 V，则电路中出现的故障可能是_________。

（2）排除故障后，调节滑片到一定位置后，电压表的示数为2.0 V，要测量小灯泡正常工作时的电阻，应该把滑片向________（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为________V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常工作的电阻为________Ω。

（3）小刚因为电流表损坏，他设计了如图丙所示的电路图测量小灯泡正常工作时的电阻，其中电源电压未知但不变，定值电阻的阻值为R0.请你帮他完成实验：

①先将开关S2拨到位置2，移动滑片P使电压表示数U1=________；

②保持__________________不变，将开关S2拨到位置1，读出电压表示数U2；

③小灯泡正常工作时的电阻表达式RL=________（用已知量和测量量的符号表示）。

Answer 1

【答案】灯泡断路 左 2.5 6.25 2.5 V 滑动变阻器滑片位置

【解析】

（1）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，说明电路存在断路，电压表示数约为6 V，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以电路中出现的故障可能是灯泡断路；（2）电压表示数为2 V，即灯泡两端电压低于其额定电压，应向左移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小变阻器分得的电压，从而使灯泡两端的电压增大，直到电压表示数达到2.5 V为止；由图乙可知，电流表量程是0~0.6 A，分度值是0.02 A，则通过灯泡的电流为0.4 A，所以灯泡正常发光时的阻值R===6.25 Ω；（3）灯泡的额定电压为2.5 V，闭合开关S1，S2拨到位置2，调节滑动变阻器，使电压表示数U1为2.5 V，灯泡正常发光；保持滑动变阻器滑片位置不变，S2拨到位置1，读出电压表示数U2；由串联电路特点和欧姆定律可得，通过灯泡的电流：I=I0==，则灯泡正常工作时的电阻：RL===。