Question

10．實驗一：在“測位置電阻R_x的阻值”實驗中，有同學設計了如圖1所示的兩種測量方案，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的阻值表達式為R_x=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；
②方案二的電路中，閉合開關S，如果電流表A₁和A₂讀數(shù)分別為I₁和I₂，則電阻R_x的阻值表達式為R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
（2）實驗二：在“測小燈泡的功率”實驗中，所給器材如圖2所示，燈泡上標有“2.5V，*W”字樣，請完成下列相關問題：
（1）用筆畫線代替導線將圖2中的實物連接完整，要求滑片向右移動時，燈變亮；同時請在圖3虛線方框中畫出準備閉合開關時，實物圖所對應的正確電路圖．實驗中一共需要7根導線．
（2）閉合開關，快速移動滑動變阻器滑片，至滑動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，此時燈泡兩端電壓為6V．

Answer 1

分析 實驗一：①方案一中定值電阻與待測電阻串聯(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，已知待測電阻兩端的電壓，由歐姆定律可以求出待測電阻的阻值；
②方案二中定置電阻與待測電阻并聯(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 求出流過待測電阻的電流，由歐姆定律可以求出待測電阻的阻值；
實驗二；（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片向右移動時，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，按照實物圖做出電路圖；
（2）閉合開關，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，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷電路故障．

解答 解：實驗一：①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，流過待測電阻的電流I_X=I₁-I₂，
待測電阻阻值R_X=$\frac{U}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；
實驗二：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片向右移動時，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，滑動變阻器選擇右下接線柱，將燈泡、電流表以及滑動變阻器串聯(lián)連接，如下圖所示：
由圖可知實驗中一共需要7根導線；按照實物圖做出電路圖，如由圖：

（2）閉合開關，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，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，說明電壓表的正負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：實驗一：①$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；②$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；實驗二：（1）如上圖；7；（2）6．

點評 本題考查了伏安法測電阻的原理、實物圖的連接、電流表讀數(shù)、歐姆定律的應用、故障分析、滑動變阻器的使用以及燈絲電阻與溫度的關系等問題，常見題目．