(2006•潍坊)为了测定额定电压为2.5V小灯泡发光时的电阻,小明同学设计了如图甲所示的实验电路,图中R0为已知电阻.

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  • 解题思路:(1)从电源正极开始,按照电流方向,依次经各元件,到电源负极.

    把电压表V1并联在灯泡两端,V2并联在R0两端.

    注意电压表和电流表的量程和正负接线柱.

    滑动变阻器选择一上一下接线柱,注意滑动变阻器接入电路的部分与电路图相符.

    (2)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电压表V1串联在电路中,其它元件都相当于导线,电压表V1测量电源电压,电压表V1有示数.电压表V2测量导线电压,示数为0.

    灯泡短路时,电压表V1测量导线电压,示数为0.电压表V2测量R0两端的电压,有示数.

    灯泡以外的地方断路,如果R0断路,电压表V2串联在电路中,其它元件都相当于导线,电压表V2测量电源电压,电压表V2有示数.电压表V1测量导线电压,示数为0.

    (3)灯泡很暗,灯泡中的电流较小,要想使灯泡正常发光,灯泡电流要增大,电路电阻要减小.

    电压表V1测灯泡两端电压,电压表V1示数为2.5V时,灯泡正常发光.

    电压表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.

    根据串联电路中电流相等,灯泡电流与R0的电流相等,求得灯泡正常发光时的电阻.

    (1)电压表V1测灯泡电压,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表V1选择0~3V量程.

    电压表V2测已知电阻R0的电压,电压无法确定,所以电压表V2选择0~15V大量程.

    电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.

    滑动变阻器和电路图接入的部分相对应,都接左半段,接左下端接线柱,上面任意选择.

    从电源正极出发,按照电流方向依次串联滑动变阻器、定值电阻、灯泡、开关到电源负极.把电压表V1并联在灯泡两端,V2并联在R0两端.如图.

    (2)灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路断路.

    电压表V2有示数,说明灯泡短路,电压表V1测导线电压,示数为0.

    (3)灯泡发光很暗,电路电流太小,要使灯泡正常发光,要增大电路电流,减小电路总电阻,减小滑动变阻器连入电路的电阻,滑动变阻器接入左半段,所以滑片左移.

    当电压表V1示数为灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常工作.

    电压表选择0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2V,

    R0的电流为:I0=

    U0

    R0=[2V

    R0

    因为灯泡与R0串联,所以灯泡电流为:I=I0

    所以灯泡正常发光时的电阻为:R1=

    U/I]=

    2.5V

    2V

    R0=1.25R0

    故答案为:(1)如图;(2)灯泡短路;(3)左;2.5;2V;1.25R0

    点评:

    本题考点: 伏安法测电阻的探究实验;实物的电路连接;电压表的读数方法;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律的应用.

    考点点评: 测灯泡正常工作时的电阻,只有电压表,没有电流表,采用灯泡与已知电阻串联,找电流相等,求得已知电阻的电流即灯泡电流,最后求得电阻值,这是一种类型,一定要掌握.

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