Question

（2013?宜賓）現有額定電壓12V的電源，電壓表（量程為3V、15V兩檔）、電流表（量程為0.6A、3A兩檔）各一個．為了較為準確地測定額定電壓為3.8V的小燈泡在正常工作狀態下的電阻值，設計了如圖（甲）所示的電路圖，圖中滑動變阻器R′的作用是

保護電路

．請在圖（乙）中以筆畫線代替導線將電路連接完整，要求圖中滑動變阻器接入電路阻值最大．實驗中電壓表的讀數為U，電流表的讀數為I，定值電阻阻值為R，則小燈泡的電阻值R_L可表示為

U

I

-R

．

Answer 1

分析：①滑動變阻器在電路中的作用有二：保護電路；改變用電器兩端電壓和電路電流；
②滑動變阻器采用“一上一下”的接法串聯在電路中，為保護電路，閉合開關之前滑片要位于最大阻值處；
③串聯電路中電流處處相等，由電流表示數可以得到通過燈泡的電流；已知定值電阻的阻值和通過的電流，可以得到定值電阻兩端電壓；已知燈泡和定值電阻兩端電壓和定值電阻兩端電壓，可以得到燈泡兩端電壓；已知燈泡兩端電壓和通過的電流，利用公式R=

U

I

得到燈泡電阻．

解答：解：①由圖知：滑動變阻器與燈泡、定值電阻串聯在電路中，因為串聯電路具有分壓作用，所以滑動變阻器可以保護電路，避免燈泡兩端電壓過高燒壞燈泡；
②由圖知：電壓表測量燈泡和定值電阻的總電壓，所以與燈泡、定值電阻并聯；滑動變阻器已經連接了左上角的接線柱，并且滑片在最右端，所以另外選擇左下角的接線柱接入電路．實物連接如下圖；
③已知電壓表的讀數為U，電流表的讀數為I，
∵I=

U

R

∴燈泡和定值電阻的總電阻為R_串=

U

I

已知定值電阻阻值為R，∴燈泡電阻為R_L=R_串-R=

U

I

-R．
故答案為：保護電路；
；

U

I

-R．

點評：此題考查的是電路的連接、滑動變阻器的作用和歐姆定律的應用，屬于實驗設計類題目，考查我們設計實驗的能力，有一定的難度．