Question

（2013?鎮江二模）小明和小紅二位同學各自進行“測定小燈泡正常發光時的電阻”的實驗．實驗中使用的小燈泡均標有“2.5V”字樣，所用電源和滑動變阻器相同．

（1）小明按圖a正確連接電路，并將變阻器的滑片移至最右端．閉合電鍵后，三個電表的示數如圖b、c、d所示，則他們所用的電源電壓為

6

伏．接著他移動變阻器的滑片，當小燈泡正常發光時，觀察到變阻器的滑片恰好在中點上（即它接入電路的電阻為最大阻值的一半），小燈泡正常發光時的電阻約為

7.14

歐．（保留兩位小數）
（2）小紅連接電路時只用了圖a中的V₁，沒有使用V₂，連接的實物圖如圖e所示．閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發現小燈炮

不發光

；經檢查，是由于一根導線連接錯誤．請你在實物圖中連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線．

Answer 1

分析：（1）由圖a可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電流表測電路電流，電壓表V₁測燈泡電壓，電壓表V₂測電源兩端電壓，電壓表V₂示數應大于電壓表V₁示數；由圖b與圖c可知，當電壓表V₁量程是0～3V，電壓表V₂量程是0～15V時，電壓表V₂示數大于電壓表V₁示數；由圖示電壓表與電流表確定它們的量程與最小分度值，讀出它們的示數，確定電源電壓；然后由串聯電路的特點及歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，最后根據串聯電路的特點與歐姆定律求出燈泡正常發光時的電阻．
（2）電壓表應與小燈泡并聯，由圖e可知，電壓表串聯接入電路，電路斷路，閉合開關燈泡不發光，電壓表連線錯誤，把燈泡右端接線柱與電壓表負極相連即可．

解答：解：（1）①由圖a、b、c可知，電壓表V₁量程是0～3V，最小分度值是0.1V，讀數U_V1=2V，
電壓表V₂量程是0～15V，最小分度值是0.5V，電壓表讀數U_V2=6V，電源電壓U=U_V2=6V；
由圖d可知，電流表的量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表讀數I=0.2A；
②閉合開關時，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U_V2-U_V1=6V-2V=4V，
滑動變阻器的最大阻值R_滑=

U滑

I

=

4V

0.2A

=20Ω；
③由題意知，燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑′=

20Ω

2

=10Ω，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑′=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此時電路電流I′=

U滑′

R滑′

=

3.5V

10Ω

=0.35A，
燈泡正常發光時的電阻約為R_L=

UL

I′

=

2.5V

0.35A

≈7.14Ω；
（2）由圖e可知，電壓表與燈泡串聯接入電路，電路斷路，閉合開關后，燈泡不發光；
把燈泡右端接線柱與電壓表負極相連，電路圖如圖所示．
故答案為：不發光；電路圖如圖所示．

點評：分析清楚電路結構，明確各電路元件的連接方式確定兩個電壓表的量程、讀出它們的示數是本題的難點，也是正確解題的前提與關鍵．