Question

（2013?宜賓）現(xiàn)有額定電壓12V的電源，電壓表（量程為3V、15V兩檔）、電流表（量程為0.6A、3A兩檔）各一個(gè)．為了較為準(zhǔn)確地測(cè)定額定電壓為3.8V的小燈泡在正常工作狀態(tài)下的電阻值，設(shè)計(jì)了如圖（甲）所示的電路圖，圖中滑動(dòng)變阻器R′的作用是

保護(hù)電路

．請(qǐng)?jiān)趫D（乙）中以筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將電路連接完整，要求圖中滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大．實(shí)驗(yàn)中電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，定值電阻阻值為R，則小燈泡的電阻值R_L可表示為

U

I

-R

．

Answer 1

分析：①滑動(dòng)變阻器在電路中的作用有二：保護(hù)電路；改變用電器兩端電壓和電路電流；
②滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法串聯(lián)在電路中，為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)之前滑片要位于最大阻值處；
③串聯(lián)電路中電流處處相等，由電流表示數(shù)可以得到通過(guò)燈泡的電流；已知定值電阻的阻值和通過(guò)的電流，可以得到定值電阻兩端電壓；已知燈泡和定值電阻兩端電壓和定值電阻兩端電壓，可以得到燈泡兩端電壓；已知燈泡兩端電壓和通過(guò)的電流，利用公式R=

U

I

得到燈泡電阻．

解答：解：①由圖知：滑動(dòng)變阻器與燈泡、定值電阻串聯(lián)在電路中，因?yàn)榇��?lián)電路具有分壓作用，所以滑動(dòng)變阻器可以保護(hù)電路，避免燈泡兩端電壓過(guò)高燒壞燈泡；
②由圖知：電壓表測(cè)量燈泡和定值電阻的總電壓，所以與燈泡、定值電阻并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器已經(jīng)連接了左上角的接線(xiàn)柱，并且滑片在最右端，所以另外選擇左下角的接線(xiàn)柱接入電路．實(shí)物連接如下圖；
③已知電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，
∵I=

U

R

∴燈泡和定值電阻的總電阻為R_串=

U

I

已知定值電阻阻值為R，∴燈泡電阻為R_L=R_串-R=

U

I

-R．
故答案為：保護(hù)電路；
；

U

I

-R．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是電路的連接、滑動(dòng)變阻器的作用和歐姆定律的應(yīng)用，屬于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)題目，考查我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，有一定的難度．