Question

某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻约500，实验室提供的器材有：

A．电流表A（量程：0～3mA，内阻）

B．定值电阻

C．滑动变阻器R（0～10 ）

D．电压表V（量程：0～10V，内阻）

E．蓄电池E（电动势为12V，内阻r很小）

F．开关S一个

G．导线若干

（1）要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的____

（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量白炽灯电阻的表达式=___（用题目中给的相应字母表示），当电流表中的电流强度I=___mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻。

Answer

（1）C （2） （3）1.5

【解析】

（1）[1]要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流，

由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压，可以将电流表A与定值电阻串联改装为电压表测量电压；

白炽灯正常工作时的电流约为

左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量总电流，约：

；

因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。

所以电路图选取C.

（2）[2]根据欧姆定律知，灯泡两端的电压

U=I(R1+RA)，

通过灯泡的电流为：

，

所以白炽灯正常工作时的电阻为：

；

[3]改装后的电压表内阻为：RV=1985+15Ω=2000Ω，则当I=1.5mA时，白炽灯两端的电压为3V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。