Question

15．如圖1是小雨同學(xué)“測(cè)定小燈泡電阻”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖．
（1）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該移到A（選填“A”或“B”）端．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖2所示，示數(shù)為0.28A，此時(shí)小燈泡的電阻為10Ω．
（3）實(shí)驗(yàn)中，電壓表不慎損壞，小雨同學(xué)想利用一個(gè)電流表和阻值已知的電阻R₀測(cè)量未知電阻R_x的阻值．小雨選擇了滿足這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖3所示．
（4）為了測(cè)出電阻R_x的阻值，請(qǐng)你只添加兩根導(dǎo)線完成如圖3所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（5）只閉合開(kāi)關(guān)S₁，電流表的示數(shù)用I₁表示；開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)用I₂表示．請(qǐng)你用I₁、I₂和R₀表示R_x．R_x=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）在連接電路時(shí)，為防止電路中電流過(guò)大，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到電阻最大位置；
（2）根據(jù)電流表的量程和分度值，讀出示數(shù)；根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（3）實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有電壓表，被測(cè)電阻已經(jīng)被一個(gè)開(kāi)關(guān)短路，不能設(shè)計(jì)成并聯(lián)電路找電壓相等．
通過(guò)開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)，使電路處于兩種狀態(tài)，利用電源電壓保持不變，找電路兩種狀態(tài)下的電壓相等．
可以使已知電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)，測(cè)量串聯(lián)電路中的電流，然后短路被測(cè)電阻測(cè)出電路電流，利用電源電壓相等，列出等式求解．

解答 解：（1）在連接電路時(shí)，為防止電路中電流過(guò)大，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到電阻最大位置，即最左端A處；
（2）圖乙中電流表使用的是0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為I=0.3A，小燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
（4）使已知定值電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，測(cè)串聯(lián)電路的電流．
再把被測(cè)電阻短路，只有已知電阻接在電路中，測(cè)此時(shí)電路的電流．
根據(jù)兩種電路狀態(tài)下電源電壓相等求解．如圖．

（5）只閉合開(kāi)關(guān)S₁，電流表的示數(shù)用I₁表示；
開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)用I₂表示．
根據(jù)電路兩種狀態(tài)電源電壓相等，所以，I₁（R₀+R_X）=I₂R₀，
所以，R_X=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$．
故答案為：（1）A；（2）0.28；10；（4）電路連接如上圖所示：（5）$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$．

點(diǎn)評(píng) 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題中和計(jì)算題中，通過(guò)閉合和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)或移動(dòng)滑片來(lái)改變電路連接狀態(tài)，利用電源電壓不變或并聯(lián)電路支路電壓相等，列出等式解題，是很典型、很常見(jiàn)、很簡(jiǎn)單的方法，一定要掌握．