Question

同学们在用伏安法测量标有“220V  60W”白炽灯泡的电阻时，发现电流表示数很小，调节滑动变阻器的滑片，电流表示数变化非常小．于是．他们设计了图甲所示的电路，通过在AB间接入阻值不同的定值电阻，分别测出了不同电压时白炽灯泡的电阻．

（1）根据电路图，将实物电路乙连接完整．
（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表V₁无示数，电压表V₂示数较大，则该故障的原因可能是______．排除故障后．在某次实验中，电压表V₂的示数如图丙，其示数为______．
（3）当AB间接入的定值电阻为125Ω时，V₁的示数为4.0V，V₂的示数为2.0V，则R_L为______Ω；若将定值电阻换为200Ω，则V₂的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）“220V   60W”白炽灯泡正常发光时的电阻约为806.7Ω，比同学们测得的阻值大很多．请分析造成这种差异的主要原因．

Answer

（1）由电路图可知，电压表V2测灯泡L两端的电压，故把电压表V2并联在灯泡L的两端即可；
（2）电压表V2示数较大说明V2电压表的两接线柱与电源之间是通路，电压表V1无示数，则可能是电压表V1并联的部分短路，可能是电压表V2并联的部分断路；根据电压表V2的量程和分度值读出示数的大小；
（3）根据欧姆定律分别表示出通过R和L的电流，利用串联电路的电流特点建立等式即可求出RL的阻值；根据串联电路的分压特点可知将定值电阻换为200Ω时V2示数的变化；
（4）灯丝的电阻随温度增加而变大，实验时灯泡两端的电压远小于额定电压，功率远小于额定功率，温度较低，电阻较小．
【解析】

（1）把电压表V2并联在灯泡L的两端即可，如下图所示：

（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表V1无示数，电压表V2示数较大，则该故障的原因可能是：灯泡L处发生断路或电阻R处发生短路；
由图知电压表量程是0～15V，分度值为0.5V，示数为3.5V；
（3）∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流I==，即=，
解得：RL=62.5Ω；
∵串联电路中电阻越大，分得的电压越大，反之越小，
∴将定值电阻换为200Ω时，定值电阻两端分得的电压变大，灯泡两端分得的电压变小，即V2的示数将变小；
（4）“220V 60W”白炽灯泡正常发光时的电阻约为806.7Ω，比同学们测得的阻值大很多．造成这种差异的主要原因是：正常发光时灯丝温度高电阻大，实验中灯丝温度低电阻小．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）灯泡L处发生断路或电阻R处发生短路；3.5V；
（3）62.5；变小；
（4）正常发光时灯丝温度高电阻大，实验中灯丝温度低电阻小．