Question

【題目】小亮在做測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖所示的實(shí)物圖，所用小燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓為2.5 V。

（1）閉合開關(guān)，若發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則電路故障可能是___________；若發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有較大示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，則故障的原因是___________。

（2）閉合開關(guān)，若發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是___；

（3）排除故障后，小亮分別測(cè)出小燈泡的幾組電壓和電流值，記錄在表格中，

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
U/V	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω

（3）分析表中數(shù)據(jù)可以得出：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 ________Ω；燈泡的電阻是變化的，你認(rèn)為影響其變化的主要因素是__________。

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小亮看到滑動(dòng)變阻器的銘牌模糊不清，于是想測(cè)量滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rx。他找來一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻替換了燈泡，同時(shí)撤去了電流表，并利用余下的器材（電壓未知的電源、量程合適的電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干），在不改動(dòng)電壓表位置及連線的情況下，很快測(cè)出了Rx的大小，小亮設(shè)計(jì)的電路圖。

如圖所示，請(qǐng)你結(jié)合電路圖將實(shí)驗(yàn)過程及滑動(dòng)變阻器的最大阻值R，的表達(dá)式補(bǔ)充完整：

①___________________________________________________________________________ ；

② __________________________________________________________________________；

③Rx=___________________________________________________________________。（用已知量和測(cè)量的物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】定值電阻斷路 定值電阻短路 向左移動(dòng)變阻器的滑片 10.0 燈絲的溫度 先將滑片移至阻值最小端，此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓U； 再將滑片移至阻值最大端，電壓表測(cè)定值電阻R0兩端的電壓U0

【解析】

(1)[1]電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了，則電路故障可能是定值電阻斷路；

[2]若發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有較大示數(shù)，則電路為通路，電壓表示數(shù)為零，則故障的原因是定值電阻短路；

(2)[3]閉合開關(guān)，若發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，則電路為通路，說明電路中的電流過小，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是向左移動(dòng)變阻器的滑片；

(3)[4]燈在額定電壓下正常發(fā)光，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，可以得出：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：

；

[5]同理，第1、3次的電阻為9.1Ω和10.9Ω，燈泡的電阻是變化的，影響其變化的主要因素是燈絲的溫度；

(4)①[6]先將滑片移至阻值最小端，此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓U；

②[7]再將滑片移至阻值最大端，電壓表測(cè)定值電阻R0兩端的電壓U0，

③[8]由于定值電阻與變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流相等，所以

，

解得

。