Question

测定一个额定电压U_L=2.5V，额定电流约为0.3~0.4A的小灯泡L在正常工作时的阻值。供选择的器材有：

A.电流表A₁（量程0.6A，内阻r₁约为0.5Ω）

B.电流表A₂（量程30mA，内阻r₂=30Ω）

C.电流表A₃（量程60mA，内阻r₃约为20Ω）

D.电压表V（量程15V，内阻r₄约为15kΩ）

E.定值电阻R₀=70Ω

F.滑动变阻器R₁：0~5Ω，额定电流1A

G.滑动变阻器R₂：0~1kΩ，额定电流0.2A

H.电源E：电动势为4.5V，内阻不计

I.开关S及导线若干

(1)测量时要求电表示数超过其量程的一半，需选用的实验器材是________和H、I（选填器材前对应的字母序号）。

(2)请在虚线框内画出合适的电路图（图中需标明所选器材的符号）。

（______）

(3)为保证小灯泡L正常工作，测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少？________。

(4)测得小灯泡L在正常工作时的阻值R_L=________（用实际所测物理量表示），并说明公式中各符号（题中已知的除外）的物理意义________。

Answer

ABEF 电流表A2的示数为25mA I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数且为25mA

【解析】

(1)[1]测量时要求电表示数超过其量程的一半，额定电压UL=2.5V，则电压表量程太大不能选，可考虑电流表A2与定值电阻R0串联改装成一个电压表，即

改装电压表的量程为；电流表A1可用于测电流；根据欧姆定律估算小灯泡L在正常工作时的阻值为6~8Ω，滑动变阻器R2阻值太大，不适合做限流电阻，滑动变阻器R1小于灯泡正常工作时电阻，宜采用分压电路，所以选择阻值较小，额定电流较大的以分压方式接入电路，采用外接法可以消除系统误差。

故选ABEF。

(2)[2]根据上述分析画出电路图：

。

(3)[3]小灯泡的额定电压为，则

解得

所以调节R1将电流表A2的示数调到25mA。

(4)[4]根据欧姆定律

[5]式中I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数且为25mA。