Question

19．小麗手上有一個標有“2.5V”字樣的小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時的電阻，于是連接 了如圖甲所示的電路：

（1）該實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）調(diào)節(jié)滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)為0.25A，則小燈泡正常工作的電阻為10歐
（3）實驗中小麗發(fā)現(xiàn)電流表損壞，愛思考的小麗想不用電流表是否能測出小燈泡正常工作時的電阻．她向老師借來了已知電阻為R₀的電阻和一個單刀雙擲開關(guān)設計了如圖乙所示的電路，①連接好電路，閉合開關(guān)S₁，將開關(guān)S拔到2位置，移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為2.5V；
②保持滑片位置不動，將開關(guān)S撥到1位置，讀出電壓表的示數(shù)為U₁，則小燈泡的電阻為2.5V×$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$（用已知量和測量量表示）．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（2）根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；
（3）由丙圖可知，沒有電流表的情況下，利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯(lián)，首先使燈泡兩端的電壓等于3.8V，
然后測出此時定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據(jù)P=UI計算出燈泡的額定電功率．．

解答 解：（1）伏安法測電阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V，電流表示數(shù)為0.25A，
則由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
（3）①連接好實驗電路，閉合開關(guān)S₁，將開關(guān)S₂撥到觸點2，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
②保持滑動變阻器滑片位置不變，S₂接1，讀出電壓表示數(shù)U₁；
③此時定值電阻R₀兩端的電壓：U₀=U-U_額=U₁-2.5V，
通過燈泡的電流：I_額=I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$，
則小燈泡額定功率：P_額=U_額I_額=2.5V×$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$
故答案為：
（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）10；（3）①2.5；②2.5V×$\frac{{U}_{1}-2.5V}{{R}_{0}}$．

點評 本題考查了伏安法測電阻的原理歐姆定律的應用等．最后一問：實驗設計是本題的難點，知道實驗原理、應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律即可正確解題．