如圖所示為伏安法測量小燈泡電阻的電路圖.
(1)閉合開關S,向A端移動滑片P,小燈泡的亮度會變________;
(2)右圖中電流表的示數為________A,電壓表的示數為________V,此時電阻大小為________Ω.
(3)若在測量過程中電壓表損壞了,滑動變阻器的最大值已知(阻值為R0),請用剩余的器材測出未知小燈泡的阻值.請在虛線框中畫出設計的電路圖,并寫出必要的步驟和電阻表達式.(不考慮溫度對小燈泡電阻的影響)
解:(1)閉合開關S,向A端移動滑片P,滑動變阻器連入電路的電阻減小,電源電壓不變,電路中的電流增大,燈泡的電阻不變,根據P=I2R得,燈泡的實際功率增大,小燈泡的亮度會變大.
(2)電流表使用的0~0.6A,每一個大格代表0.2A,每一個小格代表0.02A,電壓為0.2A,電壓表使用的0~3V,每一個大格代表1V,每一個小格代表0.1V,電壓為2.2V,
R===11Ω.
(3)阻值最大時的滑動變阻器R0和被測電阻Rx并聯,當只有被測電阻Rx接入電路時,測得電流I0,求得被測電阻兩端的電壓為I0RX;
被測電阻兩端的電壓不變,電阻不變,電流不變.讀出電流表讀數滑動變阻器和被測電阻的總電流I,求出滑動變阻器中的電流為I-I0,滑動變阻器的電壓為(I-I0)R0;
根據并聯電路兩端的電壓相等,故I0Rx=(I-I0)R0,所以Rx=,
所以被測電阻RX和滑動變阻器R0并聯,開關串聯在滑動變阻器的支路上,電流表連接在干路上.如下圖.
故答案為:(1)亮;(2)0.22;2;11.
(3)電路圖如右圖,
實驗步驟:a.按電路圖連接好實物圖.
b.先斷開S,讀出電流表示數I0;再閉合S,讀出電流表讀數I.
Rx=.
燈泡和滑動變阻器串聯在電路中,滑動變阻器的電阻減小,電路中的電流增大,根據P=I2R判斷電功率的變化,判斷燈泡的亮暗.
電壓表和電流表的讀數:首先確定使用的量程,然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數.
讀出電壓和電流,根據R=求得電阻.
測量過程中電壓表損壞,滑動變阻器滑到最大阻值處,作為一個定值電阻使用,使燈泡和滑動變阻器并聯找電壓相等列出等式,求得被測電阻.
點評:沒有電壓表,利用定值電阻和電流表以及其他元件測量電阻的阻值時,一般設計成并聯電路,找電壓相等列等式求出被測電阻;沒有電流表,利用電壓表和定值電阻以及其他元件測量電阻的阻值時,一般設計成串聯電路,找電流相等列等式求出被測電阻.