Question

10．實(shí)驗(yàn)一：在“測(cè)位置電阻R_x的阻值”實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的兩種測(cè)量方案，方案中定值電阻的阻值為R₀．

①方案一的電路中，閉合開關(guān)S，如果電壓表V₁和V₂的讀數(shù)分別為U₁和U₂，則電阻R_x的阻值表達(dá)式為R_x=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；
②方案二的電路中，閉合開關(guān)S，如果電流表A₁和A₂讀數(shù)分別為I₁和I₂，則電阻R_x的阻值表達(dá)式為R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
（2）實(shí)驗(yàn)二：在“測(cè)小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中，所給器材如圖2所示，燈泡上標(biāo)有“2.5V，*W”字樣，請(qǐng)完成下列相關(guān)問題：
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2中的實(shí)物連接完整，要求滑片向右移動(dòng)時(shí)，燈變亮；同時(shí)請(qǐng)?jiān)趫D3虛線方框中畫出準(zhǔn)備閉合開關(guān)時(shí)，實(shí)物圖所對(duì)應(yīng)的正確電路圖．實(shí)驗(yàn)中一共需要7根導(dǎo)線．
（2）閉合開關(guān)，快速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，至滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻值接近最小處瞬間，電壓表超過量程，發(fā)現(xiàn)燈泡突然刺眼的亮一下，然后就不亮了，此時(shí)燈泡兩端電壓為6V．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)一：①方案一中定值電阻與待測(cè)電阻串聯(lián)，已知定值電阻電壓與阻值，由歐姆定律可以求出電路電流，已知待測(cè)電阻兩端的電壓，由歐姆定律可以求出待測(cè)電阻的阻值；
②方案二中定置電阻與待測(cè)電阻并聯(lián)，已知電阻電阻阻值及流過定值電阻的電流，由歐姆定律可以求出并聯(lián)電壓；
根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn) 求出流過待測(cè)電阻的電流，由歐姆定律可以求出待測(cè)電阻的阻值；
實(shí)驗(yàn)二；（1）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片向右移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮說明接入電路中的電阻變小，即右下方接線柱必須接入電路中，按照實(shí)物圖做出電路圖；
（2）閉合開關(guān)，燈泡突然刺眼的亮一下，然后就不亮了，電壓表示數(shù)超過量程，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷電路故障．

解答 解：實(shí)驗(yàn)一：①流過電路的電流I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$，電阻R_x的阻值R_x=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{{U}_{2}}{\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；
②并聯(lián)電路電壓U=I₂R₀，流過待測(cè)電阻的電流I_X=I₁-I₂，
待測(cè)電阻阻值R_X=$\frac{U}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；
實(shí)驗(yàn)二：（1）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片向右移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮說明接入電路中的電阻變小，即右下方接線柱必須接入電路中，滑動(dòng)變阻器選擇右下接線柱，將燈泡、電流表以及滑動(dòng)變阻器串聯(lián)連接，如下圖所示：
由圖可知實(shí)驗(yàn)中一共需要7根導(dǎo)線；按照實(shí)物圖做出電路圖，如由圖：

（2）閉合開關(guān)，燈泡突然刺眼的亮一下，然后就不亮了，電壓表示數(shù)超過量程，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路，電壓表示數(shù)為電源電壓，即四節(jié)新的干電池的串聯(lián)電壓；U=4×1.5V=6V．
故答案為：實(shí)驗(yàn)一：①$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；②$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；實(shí)驗(yàn)二：（1）如上圖；7；（2）6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的原理、實(shí)物圖的連接、電流表讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用、故障分析、滑動(dòng)變阻器的使用以及燈絲電阻與溫度的關(guān)系等問題，常見題目．