Question

小明為測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻（阻值約為10?），設(shè)計(jì)了圖1所示的電路圖．已知電源電壓為6V，燈泡的額定電壓為3.8V，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20? lA”字樣．
（1）圖2是小明根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖．閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡

不發(fā)光

；經(jīng)檢查，是由于一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請你在實(shí)物圖中連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線．
（2）糾正電路并完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測量一段電阻絲R_x的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)．請簡述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算R_x的最后表達(dá)式．（已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R₀）
實(shí)驗(yàn)步驟：

①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數(shù)I₁；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數(shù)I₂

．表達(dá)式：R_x=

I1R0

I2-I1

．

Answer 1

分析：（1）電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，由圖2可知，電壓表串聯(lián)接入電路，電路斷路，閉合開關(guān)燈泡不發(fā)光，電壓表連線錯(cuò)誤，把燈泡右端接線柱與電壓表負(fù)極相連即可．
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知，滑動(dòng)變阻器和被測電阻串聯(lián)，讓滑動(dòng)變阻器全部接入和不接入，來改變電路的電阻，完成電流表的兩次測量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式解出R_x．

解答：解：（1）由圖2知，電壓表與燈泡串聯(lián)接入電路，電路斷路，閉合開關(guān)后，燈泡不發(fā)光；把燈泡右端接線柱與電壓表負(fù)極相連，電路圖如圖甲所示．

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數(shù)I₁，則：U=I₁（R₀+R_x）；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數(shù)I₂，則：U=I₂R_x；
③由①②得：U=I₂R_x=I₁（R₀+R_x）；待測電阻阻值R_x=

I1R0

I2-I1

．
故答案為：（1）不發(fā)光，電路圖如圖所示；（2）①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數(shù)I₁；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數(shù)I₂；

I1R0

I2-I1

．

點(diǎn)評：常規(guī)測電阻是利用伏安法，在電壓表或電流表缺少時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器最大電阻已知時(shí)，采用滑動(dòng)變阻器和被測電阻串聯(lián)．滑動(dòng)變阻器的阻值最大和最小時(shí)，完成兩次測量，根據(jù)U=IR，求出電源電壓，利用兩次過程的電源電壓相等，列出等式，解被測電阻R_x．