Question

【题目】小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL．他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示．

（1）为了测量出RL的阻值，请只添加一条导线完成图所示的实验电路的连接；

（2）请把小明的实验步骤补充完整：

①断开开关S2、闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P使 ；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3、闭合开关S2，记录电压表的示数为U；

②请用R0及实验数据表示出RL．RL= ．

Answer 1

【答案】（1）如上图所示；

（2）①电压表的示数为2.5V；②

【解析】

试题分析：（1）额定电压下灯泡正常发光，要测灯泡正常发光时的电阻，应用电压表测灯泡两端的电压、用电流表测灯泡中的电流，由图可知只有电压表，没有电流表，要借助已知定值电阻求得灯泡的电流，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再直接或间接测出定值电阻的两端的电压，据此分析完成实验电路；

（2）因为要测灯泡正常发光时的电阻，则实验时首先应让灯泡电压等于额定电压时，即应让电压表先测灯泡两端的电压且移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数等于灯泡的额定电压．然后在保持滑动变阻器的滑片位置不变的条件下，再用电压表测出定值电阻两端的电压，最后可根据欧姆定律和串联电路的特点求出RL的表达式．

解：（1）经分析可知，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再测量定值电阻和R0两端的电压之和，如下图所示：

（2）①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，为了使灯泡两端的实际电压为额定电压值，所以使电压表的示数为2.5V；

保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；

②因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，定值电阻两端的电压：

U0=U﹣UL=U﹣2.5V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I==，即=，

解得：RL=．

故答案为：

（1）如上图所示；

（2）①电压表的示数为2.5V；②．