Question

某同學(xué)準(zhǔn)備用2.5V，1.5W的小燈泡做實驗，他先用量程為3V，內(nèi)阻約1kΩ的電壓表測量了某標(biāo)明電動勢為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)檢查沒有發(fā)現(xiàn)任何因器材和連接而引起的故障．
（1）請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)提出要精確測量出電壓表的內(nèi)阻．現(xiàn)實驗室提供下列可選用的器材：待測電壓表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（電動勢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______2

Answer 1

【答案】分析：若通過小燈泡電流遠(yuǎn)小于其額定電流時小燈泡不亮，如果電源內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡電阻，通過小燈泡電流就遠(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的電壓表測量電動勢為3V的電源的路端電壓為2.7V，由閉合電路歐姆定律得E=+r，可求出電源的內(nèi)阻r≈111Ω，可見電源的內(nèi)阻太大，而小燈泡電阻由R=可求出4.26Ω，當(dāng)將此電源再與小燈泡相連時由閉合電路歐姆定律知，通過小燈泡的電流遠(yuǎn)小于正常發(fā)光時的電流，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=知，需要測出通過電壓表的電流，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≈3mA，故電流表應(yīng)選．
     ②、因變阻器內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故滑動變阻器應(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，通過小燈泡的電流遠(yuǎn)小于正常發(fā)光時的電流．
        （2）①，②如圖所示．
點評：當(dāng)一個電源的內(nèi)阻比正常值時增大很多，其實電源就已經(jīng)報廢．當(dāng)電壓表額定電流與電流表額定值接近時，可以將它們串聯(lián)使用，即所謂電表的反常規(guī)接法．