Question

某同學(xué)利用如圖所示的器材，用“伏安法”測(cè)小燈泡的電阻．
（1）請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示電路圖的圓圈內(nèi)標(biāo)出電表類型，并用筆畫線代替導(dǎo)線把實(shí)物圖連接好．

（2）在開關(guān)閉合前，應(yīng)將如圖所示電路圖中的滑動(dòng)變阻器的滑片P移到

右

端．
（3）若閉合開關(guān)燈不亮，但電壓表示數(shù)大約等于電源電壓，此時(shí)故障可能是

L斷路

．
（4）如果電源電壓未知但保持不變，已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R_m，只允許使用兩只電表中的任意一只，你能測(cè)出燈泡的電阻嗎？寫出需測(cè)的物理量和R_L的最終表達(dá)式．
需測(cè)的物理量

滑動(dòng)變阻器處于最小阻值處的電流I_X，滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處的電流I_m

；
R_L的最終表達(dá)式

R_L=

ImRm

Ix-Im

．

Answer 1

分析：（1）要測(cè)量物體的電阻，可測(cè)出它兩端的電壓和通過它的電流，根據(jù)R=

U

I

求出電阻．電流用電流表來測(cè)量，電流表和電阻串聯(lián)在一起；電壓表來測(cè)電阻兩端電壓，和待測(cè)電阻并聯(lián)．
（2）在連接電路時(shí)，要把開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器移到最大阻值處．這樣做是為了保護(hù)電路．
（3）若閉合開關(guān)燈不亮，說明電路某處斷路或燈泡短路．電壓表示數(shù)大約等于電源電壓，電壓表測(cè)得是燈泡兩端電壓，滑動(dòng)變阻器和小燈泡串聯(lián)，共同分擔(dān)電源電壓．若燈泡短路，電壓表是無(wú)示數(shù)的；若滑動(dòng)變阻器和電流表處斷路，電壓表也是無(wú)示數(shù)的，只有當(dāng)燈泡斷路，電壓表和滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表的電阻非常大，滑動(dòng)變阻器和電流表的電阻忽略不計(jì)，相當(dāng)于電壓表直接接在電源上，測(cè)電源電壓．
（4）可根據(jù)電流表來測(cè)量，測(cè)出滑動(dòng)變阻器處于最小阻值處的電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為零．再測(cè)出滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處的電流．根據(jù)電源電壓不變，列出一個(gè)等式，從而求出燈泡電阻．

解答：解；（1）伏安法測(cè)電阻要求測(cè)出電壓值和電流值，串上滑動(dòng)變阻器以測(cè)出多次電阻值求平均值減小誤差．
故答案如圖：

（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲是劃片左側(cè)電阻絲，應(yīng)將劃片移到最大阻值處即最右邊．
故答案為：右
（3）若燈泡短路，電壓表是無(wú)示數(shù)的；若滑動(dòng)變阻器和電流表處斷路，電壓表也是無(wú)示數(shù)的，只有當(dāng)燈泡斷路，電壓表和滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表的電阻非常大，滑動(dòng)變阻器和電流表的電阻忽略不計(jì)，相當(dāng)于電壓表直接接在電源上，測(cè)電源電壓．
故答案為：燈L斷路．
（4）測(cè)出滑動(dòng)變阻器在最大阻值和最小阻值的電流值，根據(jù)電壓值不變，求出電阻．
故答案為：滑動(dòng)變阻器處于最小阻值處的電流I_X，滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處的電流I_m，
R_L=

ImRm

Ix-Im

．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了電組的測(cè)量和有關(guān)電阻的計(jì)算．需要注意是如何用一個(gè)電表來測(cè)量電阻的方法．