如图1是小明研究小灯泡电阻的实验电路图,如图2是根据实验数据绘出的U-I图.小灯泡标有“2V”字样,滑动变阻器R标有“20Ω?1A”字样.
(1)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片移到________端.该实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和________.
(2)小明闭合开关后发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可能是________.
(3)小灯泡正常发光时,灯丝的电阻为________Ω.
(4)同桌小华想用小明的实验器材测未知电阻的阻值,但他发现电压表已经损坏而无法使用,经过思考后,他从物理老师那里借采了一只定值电阻R0、两只开关和若干导线.
①请你利用小华手边现有的器材,在右框中为小华设计一个测量未知电阻阻值的实验电路图(部分电路已画出);
②写出Rx的表达式:Rx=________.
网友回答
解:(1)滑动变阻器接左半段,滑动变阻器滑片在b端接入电阻最大.
滑动变阻器在电路中保护电路,最主要的是通过改变连入电路的电阻,来改变电路电流,来改变灯泡两端电压.
(2)灯泡不亮,电流表无示数,电路断路.电压表有示数,电压表串联在电路中,测电源电压,所以灯泡断路.
(3)由图象知灯泡2V下的电流为0.5A.
所以R===4Ω.
(4)把已知定值电阻R0与未知电阻Rx并联,每个支路各有一个开关单独控制,电流表在干路上,单独闭合一个支路,分别测R0 与Rx中的电流I0和Ix.
根据并联电路电压相等,所以,I0 R0=IxRx,
所以,Rx=.
故