Question

如图所示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：小灯泡(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 000 Ω)；电流表(量程500 mA，内阻0.5 Ω)，定值电阻R₀(阻值1 000 Ω)。按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为2.7 V，电流表的示数为315 mA，求此时

(1)小灯泡两端的电压；

(2)通过小灯泡的电流；

(3)小灯泡灯丝的阻值。

Answer

(1) 3.6 V；(2) 0.314 1 A； (3) 11.5 Ω

【解析】

(1)由题可知，电压表两端电压为2.7 V

通过电压表的电流为：I＝＝＝9×10－4 A

电压表与定值电阻R0串联，故通过R0的电流为I＝9×10－4 A

R0两端的电压为：U0＝IR0＝9×10－4 A×1 000 Ω＝0.9 V

电压表和R0整体两端的总电压为：U总＝UV＋U0＝2.7 V＋0.9 V＝3.6 V

故小灯泡两端电压UL＝U总＝3.6 V

(2)电流表测量的是小灯泡所在支路和电压表与R0所在支路的总电流，电流表示数为315 mA

R0所在支路的电流为I＝9×10－4 A＝0.9 mA

故通过小灯泡的电流为：IL＝I总－I＝315 mA－0.9 mA＝314.1 mA＝0.314 1 A

(3)由欧姆定律可得，此时小灯泡灯丝的阻值为

RL＝＝≈11.5 Ω