Question

如圖所示為伏安法測(cè)量小燈泡電阻的電路圖．
（1）閉合開關(guān)S，向A端移動(dòng)滑片P，小燈泡的亮度會(huì)變

 

；
（2）右圖中電流表的示數(shù)為

 

A，電壓表的示數(shù)為

 

V，此時(shí)電阻大小為

 

Ω．

（3）若在測(cè)量過程中電壓表損壞了，滑動(dòng)變阻器的最大值已知（阻值為R₀），請(qǐng)用剩余的器材測(cè)出未知小燈泡的阻值．請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫出設(shè)計(jì)的電路圖，并寫出必要的步驟和電阻表達(dá)式．（不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響）

Answer 1

分析：燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器的電阻減小，電路中的電流增大，根據(jù)P=I²R判斷電功率的變化，判斷燈泡的亮暗．
電壓表和電流表的讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)．
讀出電壓和電流，根據(jù)R=

U

I

求得電阻．
測(cè)量過程中電壓表損壞，滑動(dòng)變阻器滑到最大阻值處，作為一個(gè)定值電阻使用，使燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)找電壓相等列出等式，求得被測(cè)電阻．

解答：解：（1）閉合開關(guān)S，向A端移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，電源電壓不變，電路中的電流增大，燈泡的電阻不變，根據(jù)P=I²R得，燈泡的實(shí)際功率增大，小燈泡的亮度會(huì)變大．
（2）電流表使用的0～0.6A，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電壓為0.2A，電壓表使用的0～3V，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為2.2V，
R=

U

I

=

2.2V

0.2A

=11Ω．
（3）阻值最大時(shí)的滑動(dòng)變阻器R₀和被測(cè)電阻R_x并聯(lián)，當(dāng)只有被測(cè)電阻R_x接入電路時(shí)，測(cè)得電流I₀，求得被測(cè)電阻兩端的電壓為I₀R_X；
被測(cè)電阻兩端的電壓不變，電阻不變，電流不變．讀出電流表讀數(shù)滑動(dòng)變阻器和被測(cè)電阻的總電流I，求出滑動(dòng)變阻器中的電流為I-I₀，滑動(dòng)變阻器的電壓為（I-I₀）R₀；
根據(jù)并聯(lián)電路兩端的電壓相等，故I₀R_x=（I-I₀）R₀，所以R_x=

(I-I0)R0

I0

，
所以被測(cè)電阻R_X和滑動(dòng)變阻器R₀并聯(lián)，開關(guān)串聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的支路上，電流表連接在干路上．如下圖．
故答案為：（1）亮；（2）0.22；2；11．
（3）電路圖如右圖，
實(shí)驗(yàn)步驟：a．按電路圖連接好實(shí)物圖．
b．先斷開S，讀出電流表示數(shù)I₀；再閉合S，讀出電流表讀數(shù)I．
R_x=

(I-I0)R0

I0

．

點(diǎn)評(píng)：沒有電壓表，利用定值電阻和電流表以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成并聯(lián)電路，找電壓相等列等式求出被測(cè)電阻；沒有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出被測(cè)電阻．