Question

在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡正常發(fā)光電壓是3.8V．

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將如圖甲所示電路連接完整．
（2）小夢(mèng)在接完最后一根導(dǎo)線時(shí)．小燈泡立即發(fā)光，請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是

連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)

．
（3）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示是小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，此時(shí)燈絲的電阻為

9.5

Ω．
（4）另有同學(xué)設(shè)計(jì)了下列二種測(cè)量定值電阻R_X方案，方案中定值電阻R₀的阻值為已知

①方案一的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，如果電壓表V₁和V₂的讀數(shù)分別為U₁和U₂，則電阻R_x的阻值表達(dá)式為R_x=

U2R0

U1

；
②方案二的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，如果電流表A₁和A₂的讀數(shù)分別為I₁和I₂，則電阻R_x的阻值表達(dá)式為R_x=

I2R0

I1-I2

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）連接好最后一根導(dǎo)線還沒(méi)閉合開(kāi)關(guān)燈泡就發(fā)光，說(shuō)明開(kāi)關(guān)在連接電路之前是閉合的；
（3）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，由電路圖可知，電流表的量程，根據(jù)分度值讀出其大小，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)燈絲的電阻；
（4）方案一中定值電阻與待測(cè)電阻串聯(lián)，已知定值電阻電壓與阻值，由歐姆定律可以求出電路電流，已知待測(cè)電阻兩端的電壓，由歐姆定律可以求出待測(cè)電阻的阻值；
方案二中定值電阻與待測(cè)電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)Rx的電流，再根據(jù)
已知電阻電阻阻值及流過(guò)定值電阻的電流，由歐姆定律可以求出并聯(lián)電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出流過(guò)待測(cè)電阻的電流，由歐姆定律可以求出待測(cè)電阻的阻值．

解答：解：（1）小燈泡正常發(fā)光電壓是3.8V，所以電壓表的量程為0～15V，且與燈泡并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器的任意下方接線柱與開(kāi)關(guān)的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）連好電路，沒(méi)閉合開(kāi)關(guān)燈泡就發(fā)光，說(shuō)明開(kāi)關(guān)之前是閉合的，這是錯(cuò)誤操作，為保護(hù)電路開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U=3.8V，
由電路圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=0.4A；
根據(jù)歐姆定律可得，燈絲的電阻R=

U

I

=

3.8V

0.4A

=9.5Ω；
（4）①定值電阻與待測(cè)電阻串聯(lián)，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，流過(guò)電路的電流：
I=

U1

R0

，
電阻R_x的阻值R_x=

U2

I

=

U2

U1 R0

=

U2R0

U1

；
②∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴通過(guò)R_x的電流I_x=I₁-I₂，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：
U=I₂R₀=I_xR_x=（I₁-I₂）R_X，
解得：R_x=

I2R0

I1-I2

．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；
（3）9.5；
（4）①

U2R0

U1

；②

I2R0

I1-I2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了連接電路圖、電表讀數(shù)、求待測(cè)電阻的阻值等問(wèn)題；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，應(yīng)先確定電表的量程與最小分度值，然后根據(jù)電表指針位置讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直；分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的特點(diǎn)、掌握歐姆定律是解最后一小題的關(guān)鍵．