Question

【題目】一位同學(xué)想要測(cè)量額定電壓為U的小燈泡正常工作時(shí)的電阻，現(xiàn)有如下器材可供選用：電源（電壓未知且不變）、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、定值電阻R0（阻值已知）一個(gè)、電流表一塊、開(kāi)關(guān)三個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)若干。

（1）要求實(shí)驗(yàn)中不拆改電路，通過(guò)開(kāi)關(guān)的控制實(shí)現(xiàn)電路變化，利用滑動(dòng)變阻器保護(hù)用電器。如圖所示是某同學(xué)連接的部分電路，請(qǐng)你再添加兩根導(dǎo)線(xiàn)以實(shí)現(xiàn)上述測(cè)量的要求

（2）完善下列實(shí)驗(yàn)步驟。

①閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)I1為 ；

②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變， ，讀出電流表的示數(shù)為I2；

③用R0、I1、I2表示RL, RL= 。

Answer 1

【答案】

（1）如下圖所示：

（2）①②閉合開(kāi)關(guān)S1和S3，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2；③

【解析】

本題考查單安法測(cè)電阻。

在此種情況下，改變開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，電路連接方式不改變，電流表測(cè)定范圍改變，從而得到兩個(gè)電流值，分別用于得到待測(cè)電阻的電壓和待測(cè)電阻的電流，最終根據(jù)算得待測(cè)電阻的阻值。另外，本題測(cè)定的是小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，需要利用電流表和定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡正常發(fā)光，使其兩端的電壓為U。據(jù)此分析，電路連接方式如下：

閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，此時(shí)已知電阻和待測(cè)電阻的燈泡并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)的是已知電阻的電流。為了使燈泡正常發(fā)光，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡兩端電壓為U，即已知電阻的電壓為U，所以應(yīng)調(diào)節(jié)至電流表示數(shù)為為止，記為。已知電阻和待測(cè)電阻的電壓相等，為；

閉合開(kāi)關(guān)S1和S3，保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，此時(shí)電路連接方式不變，仍為已知電阻和待測(cè)電阻的燈泡并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，但電流表此時(shí)測(cè)的是已知電阻和待測(cè)電阻的燈泡并聯(lián)后的總電流，記為。已知電阻的電流不變?nèi)詾?/span>，所以待測(cè)電阻的燈泡的電流為，電壓不變，仍為；

根據(jù)可得，。

故答案為：①；②閉合開(kāi)關(guān)S1和S3，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2；③