Question

如图（1）甲所示的电路中，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V 0.25A”字样．当滑动变阻器的滑片P从最右端移到a点时，小灯泡正常发光；再移动滑片到某点b时，电压表的读数如图（1）乙所示（电源电压和小灯泡的电阻保持不变）．

请回答：
（1）当滑片P滑到b点时，电压表的读数为______V；小灯泡的电阻为______Ω．b点在a点的______（选填“左”或“右”）．
（2）滑片在b处时，求滑动变阻器接入电路的阻值______Ω．
（3）滑片在b处时，求滑动变阻器消耗的功率______W．
（4）同学实验时不小心将电压表损坏了、现在实验室有：电流表、滑动变阻器（阻值0～R）、导线若干、未知电阻Rx．请设计实验完成测量未知电阻R_x的实验．经讨论后同学们达成共识，设计的电路如图（2），以下是他们的实验操作步骤：
①按电路图连接好实物电路．
②______；
③______．
未知电阻R_x的数学表达式：R_x=______．

Answer

（1）电压表的读数：首先确定电压表使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
灯泡正常工作，由额定电压和额定电流求电阻．
串联电路中电阻起分担电压的作用，滑动变阻器两端的电压增大，能确定电阻的变化，进而确定滑片的移动方向．
（2）先求得滑动变阻器两端的电压和通过的电流，再求电阻．
（3）由滑动变阻器两端的电压和电流，根据P=UI求得功率．
（4）通过电路图可知，滑动变阻器在电路中相当于一个定值电阻，一次阻值为0，一次阻值为R，通过两次实验数据列出欧姆定律的方程，求出电阻Rx．
【解析】

（1）灯泡的额定电压是2.5V，电压表应该选择0～3V，移动滑片时，没有拆接电路，电压表还是连接的0～3V，所以电压表的示数是2V．
小灯泡的电阻保持不变，R===10Ω，
串联电路中电阻起分担电压的作用，电压表的示数变小，灯泡分担的电压变小，滑动变阻器分担的电压增大，滑动变阻器连入电路的电阻增大，需要滑片向右移动，所以b点在a点的右侧．
故答案为：2；10；右．
（2）当滑片P滑到b点时，灯泡两端的电压是2V，电阻是10Ω，
电路电流为I′===0.2A，
滑动变阻器两端电压为Ub=U-U′=3V-2V=1V，
滑动变阻器接入电路电阻为Rb===5Ω．
故答案为：5．
（3）滑动变阻器消耗的功率为Pb=UbI'=1V×0.2A=0.2W．
故答案为：0.2．
（4）答：实验步骤为：②将滑片调整到最左端，测出此时电流为I1；
③将滑片调整到最右端，测出此时电流为I2；
未知电阻Rx的数学表达式：Rx=