Question

【題目】小明利用電壓表和阻值為R0的定值電阻，測量額定電壓為2.5V的小燈泡L正常發光時的電阻RL ． 他選擇了滿足實驗要求的實驗器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示．

（1）為了測量出RL的阻值，請只添加一條導線完成圖所示的實驗電路的連接；

（______）

（2）請把小明的實驗步驟補充完整：

①斷開開關S2、閉合開關S1、S3 ， 移動滑動變阻器的滑片P使________；保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關S3、閉合開關S2 ， 記錄電壓表的示數為U；

②請用R0及實驗數據表示出RL ． RL=________．

Answer 1

【答案】 電壓表的示數為2.5V R0

【解析】

（1）當燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光，要測燈泡正常發光時的電阻，首先知道應用電壓表測燈泡兩端的電壓、用電流表測燈泡中的電流，由圖可知：只有電壓表，沒有電流表，則要借助已知定值電阻求得燈泡的電流，那么為了讓燈泡和定值電阻的電流相同，則應采取串聯的方式，電壓表應先測量燈泡兩端的電壓，使燈泡兩端的實際電壓為額定電壓值，然后再直接或間接測出定值電阻的兩端的電壓，據此分析完成實驗電路．

（2）因為要測燈泡正常發光時的電阻，則實驗時首先應讓燈泡電壓等于額定電壓時，即應讓電壓表先測燈泡兩端的電壓且移動滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數等于燈泡的額定電壓．然后在保持滑動變阻器的滑片位置不變的條件下，再用電壓表測出定值電阻兩端的電壓．最后可根據歐姆定律和串聯電路的特點求出RL的表達式．

(1)經分析可知,電壓表應先測量燈泡兩端的電壓,使燈泡兩端的實際電壓為額定電壓值,然后再測量定值電阻和R0兩端的電壓之和，如下圖所示：

(2)①斷開開關S2,閉合開關S1、S3，移動滑動變阻器的滑片P，為了使燈泡兩端的實際電壓為額定電壓值，所以使電壓表的示數為2.5V；

保持滑動變阻器的滑片位置不變,斷開開關S3,閉合開關S2，記錄電壓表的示數為U；

②因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，定值電阻兩端的電壓：

U0＝UUL＝U2.5V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，電路中的電流：

I＝,即，

解得：RL＝.