Question

我們知道：小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線性地增大．現要測定當一個小燈泡的電阻等于已知電阻R₀時，通過它的電流強度．選用的實驗器材有：
A．待測小燈泡R_L：標稱值2.5V、0.3A
B．直流電源E：電動勢約6V
C．滑動變阻器R′：標稱值50Ω、1.5A
D．微安表 ：量程0～200μA、內阻500Ω
E．已知定值電阻：R₀=6Ω
F．三個可供選用的電阻：R₁=160Ω、R₂=3kΩ、R₃=100kΩ
G．一個單刀單擲開關S₁、一個單刀雙擲開關S₂、導線若干
如圖乙，利用三個可供電阻中的一個或幾個，將微安表改裝成一個量程略大于2.5V的伏特表，將改裝表的電路圖畫在圖甲的方框內，此伏特表的量程是

 

V（本問的結果取兩位有效數字）
②現利用改裝好的伏特表和選用的器材設計如圖乙所示的電路，來測量通過小燈泡的電流強度，請在圖丙的實物圖上連線
③將滑動變阻器R′的觸頭置于最右端，閉合S₁．S₂先接a，測得定值電阻R₀兩端的電壓U₀，再改接b，測得小燈泡R_L兩端的電壓U_L．若U_L≠U₀，則需反復調節R′，直到S₂接a和b時，定值電阻R₀兩端電壓U′₀=U′_L．若測得此時伏特表 的示數為1.5V，則通過小燈泡的電流強度為

 

A．

Answer 1

分析：本題①的關鍵是根據歐姆定律和串并聯規律畫出改裝電壓表的可能電路圖，然后通過計算符合要求的即為所求；題③的關鍵是由等效替代方法可知小燈泡的電阻等于定值電阻即可求解．

解答：解：①根據歐姆定律可得：若U=

I

A

(R

A

+R)，解得R=

2.5

200 ×10 -6

-500=16000Ω，所以不可行；
若先將電流表與

R

1

并聯再與

R

2

串聯，應有U=

I   A R

A

+

(I

A

+

I   A R   A

R   1

)，解得U=2.6V，所以符合題意，即電壓表的量程是2.6V．
電壓表改裝圖如圖所示：

②實物連線如圖所示：

③由題意可知，

U

′ 0

=

U

′ L

時，

R

L

=

R

0

=6Ω，所以小燈泡電流為

I

L

=

1.5

6

A=0.25A
故答案為：①0.26，如圖
         ②如圖
         ③0.25

點評：要熟練掌握歐姆定律和串并聯電路的應用，掌握電壓表的改裝原理和改裝方法．