Question

小亮在做“測量小燈泡的電阻”實驗中，所用小燈泡上標有“2.5V“字樣．
（1）右圖是小亮未連接好的電路，請你用筆畫線代替導線，將實物圖補充完整：
（2）電路連好后，小亮分別測出了小燈泡的幾組電壓和電流值．記錄在表格中．

實驗次數	1	2	3
U/N	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω

①小燈泡正常工作時的電阻為

 

Ω．
②小亮從數據中發現，燈泡的電阻是變化的，你認為影響其變化的主要因素是

 

．
（3）完成上述實驗后，小亮看到滑動動變阻器的銘牌模糊不清，于是想測量變阻器的最大陰值R_x．他從實驗室找來一個阻值已知為R₀的定值電阻替換了燈泡．同時撤去了發生故障的電流表，并利用余下器材（電壓未知的電源、量程合適的電壓表、滑動變阻器、開關各一個．導線），在不改動電壓表位置及其連線的情況下，很快測出了R_x的大小．
①請把你設計的電路電路圖在虛線框內．
②簡述實驗過程中要測量的物理量并用相應字母表示：
（i）

 

；
（ii）

 

；
③R_x=

 

（用已知量和測量量表示）．

Answer 1

分析：（1）燈泡額定電壓為2.5V，來選擇電壓表量程，電壓表并聯在燈泡兩端．
滑動變阻器選擇一上一下，選定下面接線柱，上面接線柱任意選擇．
（2）根據R=

U

I

計算燈泡正常工作時的電阻，
導體電阻跟導體、長度、橫截面積、材料溫度有關，從電阻大小的影響因素來考慮．
（3）沒有電流表，使已知定值電阻R₀與滑動變阻器串聯，找電流相等，電路不能重組，要測出電源電壓，把電壓表與定值電阻R₀并聯，可以把滑動變阻器滑到阻值為0，測電源電壓，滑動變阻器滑到阻值最大，找電流相等，列出等式求解．

解答：解：（1）燈泡額定電流為2.5V，電壓表選擇0～3V，電壓表與燈泡并聯．
滑動變阻器已選定下面接線柱，上面接線柱任意選擇，把滑動變阻器串聯在電路中，如圖：

（2）R=

U

I

=

2.5V

0.25A

=10Ω．
根據R=

U

I

，分別求出1、2、3次實驗電阻為：9.1Ω、10Ω、10.8Ω，實驗過程中，燈絲長度、橫截面積、材料不變，電壓不同，溫度不同，電阻不同．
（3）如圖，

無電流表，定值電阻R₀與滑動變阻器串聯，電壓表與定值電阻R₀并聯，滑片在a端阻值為0時，電壓表測電源電壓U，滑片滑到b端最大阻值處時，電壓表測定值電阻R₀兩端電壓U₀，此時定值電阻與滑動變阻器電流相等，所以

U0

R0

=

U-U0

RX

所以R_X=

U-U0

U0

R0．
故答案為：（1）如上面實物圖；
（2）①10；②溫度；
（3）①如上面電路圖；
②（i）將滑動變阻器的滑片調到a端阻值為零處，記下電壓表的示數U；
（ii）將滑動變阻器的滑片調到b端阻值最大處，記下電壓表的示數U₀．
③

U-U0

U0

R0．

點評：沒有電壓表，利用定值電阻和電流表以及其他元件測量電阻的阻值時，一般設計成并聯電路，找電壓相等列等式求出被測電阻；
沒有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測量電阻的阻值時，一般設計成串聯電路，找電流相等列等式求出被測電阻．