Question

小明利用电压表和阻值为R的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻R_L．他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示．
（1）为了测量出R_L的阻值，请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接；
（2）请把小明的实验步骤补充完整：
①断开开关S₂，闭合开关S₁、S₃，移动滑动变阻器的滑片P，使______；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S₃，闭合开关S₂，记录电压表的示数为U；
②请用R及实验数据表示出R_L、R_L=______．

Answer

（1）当灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，要测灯泡正常发光时的电阻，首先知道应用电压表测灯泡两端的电压、用电流表测灯泡中的电流，由图可知：只有电压表，没有电流表，则要借助已知定值电阻求得灯泡的电流，那么为了让灯泡和定值电阻的电流相同，则应采取串联的方式，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再直接或间接测出定值电阻的两端的电压，据此分析完成实验电路．
（2）因为要测灯泡正常发光时的电阻，则实验时首先应让灯泡电压等于额定电压时，即应让电压表先测灯泡两端的电压且移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数等于灯泡的额定电压．然后在保持滑动变阻器的滑片位置不变的条件下，再用电压表测出定值电阻两端的电压．最后可根据欧姆定律和串联电路的特点求出RL的表达式．
【解析】
（1）通过分析可知：灯泡和定值电阻串联，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再测量定值电阻的两端的电压．分析图可以看出开关的闭合与断开，电压表先测灯泡两端电压，再测灯泡与定值电阻两端电压，如图：

（2）①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，为了使灯泡两端的实际电压为额定电压值，所以使电压表的示数为2.5V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；
②∵灯泡和定值电阻串联，
∴定值电阻两端的电压为：U=U-U额，
∴电路中的电流为I==
∴RL===．
故答案为：．