Question

某同學(xué)準(zhǔn)備用2.5V，1.5W的小燈泡做實(shí)驗(yàn)，他先用量程為3V，內(nèi)阻約1kΩ的電壓表測(cè)量了某標(biāo)明電動(dòng)勢(shì)為3V的電源的路端電壓為2.7V；然后他拆去電壓表將此電源再與小燈泡相連，接通電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何因器材和連接而引起的故障．
（1）請(qǐng)你幫他分析小燈泡不亮的原因．
（2）為分析小燈泡不亮的原因，有同學(xué)提出要精確測(cè)量出電壓表的內(nèi)阻．現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材：待測(cè)電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約1kΩ）．電流表A₁（量程0.6A），電流表A₂（量程5mA），電源E（電動(dòng)勢(shì)4V），電鍵S，滑線變阻器R，導(dǎo)線若干．
①在所提供的電流表中，應(yīng)選用的是

 

（填字母代號(hào)）．
②為了盡量減少誤差，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，試畫(huà)出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析：若通過(guò)小燈泡電流遠(yuǎn)小于其額定電流時(shí)小燈泡不亮，如果電源內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡電阻，通過(guò)小燈泡電流就遠(yuǎn)小于其額定電流，小燈泡就不亮．

解答：解：（1）用量程為3V內(nèi)阻約1kΩ的電壓表測(cè)量電動(dòng)勢(shì)為3V的電源的路端電壓為2.7V，由閉合電路歐姆定律得E=

U

V

+

U   V

R   V

r，可求出電源的內(nèi)阻r≈111Ω，可見(jiàn)電源的內(nèi)阻太大，而小燈泡電阻由R=

U 2

P

可求出4.26Ω，當(dāng)將此電源再與小燈泡相連時(shí)由閉合電路歐姆定律知，通過(guò)小燈泡的電流遠(yuǎn)小于正常發(fā)光時(shí)的電流，因此小燈泡不亮，故小燈泡不亮的原因是電源的內(nèi)阻太大．
（2）①、根據(jù)歐姆定律R=

U

I

知，需要測(cè)出通過(guò)電壓表的電流，根據(jù)電流表讀數(shù)要求，應(yīng)將電壓表與電流表串聯(lián)使用，因電壓表

I

V

≈3mA，故電流表應(yīng)選

A

2

．
     ②、因變阻器內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式，電路圖如圖所示．
 
故答案為（1）小燈泡不亮的原因是電源的內(nèi)阻太大，通過(guò)小燈泡的電流遠(yuǎn)小于正常發(fā)光時(shí)的電流．
        （2）①

A

2

，②如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：當(dāng)一個(gè)電源的內(nèi)阻比正常值時(shí)增大很多，其實(shí)電源就已經(jīng)報(bào)廢．當(dāng)電壓表額定電流與電流表額定值接近時(shí)，可以將它們串聯(lián)使用，即所謂電表的反常規(guī)接法．