Question

【題目】小明手里有一個標有“3.8V”字樣的小燈泡，他想知道小燈泡正常工作時的電阻，于是從實驗室找來了一塊電壓表，一個滑動變阻器，一個已知阻值為R0的定值電阻，一個電源（電壓保持不變），以及若干導線和開關。請你利用上述器材設計實驗，測出小燈泡正常工作時的電阻Rx阻值。要求：

（1）畫出實驗電路圖；

（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量；

（3）寫出Rx的數學表達式（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】（1）（2）見解析（3）

【解析】

根據題中“請你利用上述器材設計實驗，測出小燈泡正常工作時的電阻Rx阻值”可知，本題考查特殊方法測燈泡的電阻。根據實驗目的和實驗器材畫出電路圖，設計實驗步驟，根據計算出燈泡正常發光時的電阻Rx阻值；

（1）由題，沒有電流表的情況下，利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯，首先使燈泡兩端的電壓等于3.8V，然后測出此時定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據計算出燈泡正常發光時的電阻Rx阻值；電路圖如下：

（2）實驗步驟：

①按照電路圖連接電路

②閉合開關S1和S2，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為小燈泡的額定電壓U額=3.8V

③保持滑片P不動，閉合開關S1和S3，記下此時電壓表的示數U

（3）燈泡正常發光時，定值電阻R0兩端的電壓：U0＝U﹣U額＝U﹣3.8V，

通過燈泡的電流：，

所以燈泡正常發光時的電阻Rx阻值

。