Question

【题目】某中学的实验小组为了测量额定电压为3 V的小灯泡在正常工作时的阻值，在接入电路前用欧姆表估测该小灯泡的阻值约为500 Ω，实验室提供的实验器材有：

A．电流表A1(0～50 mA、RA1≈3 Ω) 　　　

B．电流表A2(0～3 mA、RA2＝15 Ω)

C．阻值为85 Ω定值电阻R1 　　　

D．阻值为1985 Ω定值电阻R2

E．滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω) 　　　

F．电压表V(0～12 V，RV＝1 kΩ)

G．电动势为12 V的电池组E(内阻可忽略不计) 　　　

H．开关S一个，导线若干

(1)该小组的同学为了精确地测量该小灯泡的阻值，四组同学设计的电路如下，请根据所学的知识选出合适的电路图________．

(2)根据所选的电路，如果将电流表改装为量程为6 V的电压表，则电流表应选择________，定值电阻应选择________(填器材前面的字母代号) ；

(3)实验小组的同学连接好电路后，当小灯泡正常工作时，电压表、电流表的读数分别用U、I表示，则小灯泡电阻Rx＝______________(用题中的字母表示)，当小灯泡正常工作时，电流表的读数应为I＝________mA.

Answer 1

【答案】 C B D 1.5

【解析】(1)要精确测定额定电压为3 V的小灯泡正常工作时的电阻，需测量其两端的电压和电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量小灯泡两端的电压，可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压；小灯泡正常工作时的电流约为左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于小灯泡的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，电路图故选C。

(2)由电压表的改装原理可知，电流表应选择内阻已知的，故选B，又Ig(rA2＋R)＝Ug，得，故定值电阻应选择D。

(3)根据闭合电路欧姆定律知，小灯泡两端的电压UL＝I(R2＋RA2)，通过小灯泡的电流为，所以小灯泡正常工作时的电阻为；改装后的电压表内阻为：R′V＝1985 Ω＋15 Ω＝2000 Ω，则当I＝1.5 mA时，小灯泡两端的电压为3 V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。