Question

在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω．
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路中未连接部分连接完成（连线不得交叉）．
（2）连接电路时，开关应处于________状态；按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最________（选填“左”或“右”）端．
（3）实验时，调节滑动变阻器，当电压表的示数为________V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图11所示，则通过灯泡的电流为________A，小灯泡的额定功率是________W．
（4）同组的小华在完成以上的实验后，想用现有的实验器材测未知电阻的阻值，但他发现电压表已经损坏而无法使用，经过思考后，他从物理老师那里借采了一只定值电阻R₀、两只开关和若干导线．
①你利用小华手边现有的器材，在框中为小华设计一个测量未知电阻阻值的实验电路图（部分电路已画出）；
②写出必要的实验步骤和要测量的物理量并用字母表示．
③写出R_X的表达式：R_x=________．

Answer 1

解：（1）电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联．让电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
据欧姆定律可以估算灯泡额定电流约为0.25A，确定电流表量程为0--3A．
据电源电压是两节干电池，确定电压表量程为0--3V．
连接如图：
．
（2）连接电路时，为了避免电路元件受损，开关要断开，闭合电路前，应将滑动变阻器调到最大阻值，即滑片滑至最右端，保护电路元件．
（3）灯泡正常发光时，其两端电压必为额定电压，即：U=2.5V，根据电流表读数I=0.3A，
代入公式P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）把已知定值电阻R₀与未知电阻R_x并联，每个支路各有一个开关单独控制，电流表在干路上，单独闭合一个支路，分别测R₀ 与R_x中的电流I₀和I_x．
根据并联电路电压相等，所以，I₀ R₀=I_xR_x，所以，R_x=

故答案为：（1）如上图；
（2）断开；右．
（3）2.5；0.3；0.75．
（4）①电路图如图所示；
②把已知定值电阻R₀与未知电阻R_x并联，每个支路各有一个开关单独控制，电流表在干路上，单独闭合一个支路，分别测R₀ 与R_x中的电流I₀和I_x．
根据并联电路电压相等，所以，I₀ R₀=I_xR_x
③．
分析：（1）连接实物图需注意，电表的正负极接入方式，以及量程的选择．
（2）连接电路时，为了避免电路元件受损，开关要断开，应将滑动变阻器调到最大阻值．
（3）据灯泡额定电压U，电流表读数I，用公式P=UI即可求解灯泡额定功率．
（4）电压表损坏，只有电流表，利用已知定值电阻与未知电阻并联，两个开关单独控制一个支路，电流表在干路上，当一个支路独立工作时，测该支路电流．找电压相等列等式求解．
点评：没有电压表，利用定值电阻和电流表以及其他元件测量电阻的阻值时，一般设计成并联电路，找电压相等列等式求出被测电阻；没有电流表，利用电压表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值时，一般设计成串联电路，找电流相等列等式求出被测电阻．