《2025年新课程助学丛书物理九年级全一册人教版》

例2 (2025·新疆一模)利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为6V，R₀的阻值为10Ω，小灯泡的额定电压为2.5V。

(1) 请用笔画线代替导线，将图甲中的电路正确连接，导线不要交叉，闭合开关前，需将滑片移至左端；
(2) 闭合开关移动滑片，发现小灯泡不发光，电压表V₁的示数接近电源电压，电压表V₂无示数(接线均完好，导线无断路)，故障原因可能是小灯泡断路；
(3) 排除故障后，闭合开关移动滑片，电压表V₂的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为0.15A；
(4) 继续移动滑片，当电压表V₁的示数为5V时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的电阻为10Ω。

答案：
例2　
(1)如图所示。

(2)小灯泡断路
(3)0.15
(4)10
解析:
(1)滑动变阻器要串联在被测电路中，接线柱要“一上一下连接”，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端，此时滑动变阻器的滑片移至最左端，说明连接的是变阻器的右下接线柱，连接的电路如下图所示:
　　　　
(2)由实物图可知，定值电阻$R_0$、灯泡、滑动变阻器三者串联，电压表$V_1$测$R_0$与灯泡两端的电压，电压表$V_2$测$R_0$两端的电压，闭合开关移动滑片，发现小灯泡不发光，电压表$V_1$的示数接近电源电压，电压表$V_2$无示数，说明电路出现了断路故障，若$R_0$断路，则电压表$V_1$与电压表$V_2$示数都接近电源电压，不符合题意;若灯泡断路，则电压表$V_1$串联在电路中测电源电压，电压表$V_2$所在部分断路，电压为0，满足题意;若滑动变阻器断路，则电压表$V_1$与电压表$V_2$示数都为0,不满足题意。综上所述，电路故障是灯泡断路。
(3)由图乙可知，电压表接的是0~3V的测量范围，分度值为0.1V，指针所指位置的示数为1.5V,所以电压表$V_2$的示数为1.5V;由欧姆定律可知，此时通过小灯泡的电流为$I = \frac{U_0}{R_0} = \frac{1.5V}{10 \Omega} = 0.15A$
(4)由实物图可知，电压表$V_1$测$R_0$与灯泡两端的电压，当电压表$V_1$的示数为5V时，小灯泡正常发光，依题意可知，小灯泡正常发光时额定电压为2.5V,则$R_0$两端的电压为$U_0' = U - U_L = 5V - 2.5V = 2.5V$
由串联分压原理可知，灯泡正常发光时的阻值为$R_L = R_0 = 10 \Omega$。

1. 小红想用两块电压表和阻值已知的电阻R₀测量电阻Rₓ的阻值。小红选择了满足实验要求的电源、电压表V₁和V₂，并连接了部分实验电路，如下图所示。

(1) 请你帮助小红完成实验电路的连接。
(2) 电压表V₁的示数用U₁表示，电压表V₂的示数用U₂表示，请用U₁、U₂和R₀表示Rₓ，Rₓ=$\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$。

答案：
1.
(1)如图所示。
　
(2)$\frac{U_1R_0}{U_2 - U_1}$