试题

如图（1）甲所示的电路中，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V　0.25A”字样．当滑动变阻器的滑片P从最右端移到a点时，小灯泡正常发光；再移动滑片到某点b时，电压表的读数如图（1）乙所示（电源电压和小灯泡的电阻保持不变）．

请回答：
（1）当滑片P滑到b点时，电压表的读数为V；小灯泡的电阻为Ω．b点在a点的（选填“左”或“右”）．
（2）滑片在b处时，求滑动变阻器接入电路的阻值Ω．
（3）滑片在b处时，求滑动变阻器消耗的功率W．
（4）同学实验时不小心将电压表损坏了、现在实验室有：电流表、滑动变阻器（阻值0～R₀）、导线若干、未知电阻Rx．请设计实验完成测量未知电阻R_x的实验．经讨论后同学们达成共识，设计的电路如图（2），以下是他们的实验操作步骤：
①按电路图连接好实物电路．
②；
③．
未知电阻R_x的数学表达式：R_x=．

解：
（1）灯泡的额定电压是2.5V，电压表应该选择0～3V，移动滑片时，没有拆接电路，电压表还是连接的0～3V，所以电压表的示数是2V．
小灯泡的电阻保持不变，R=

UL

IL

=

2.5V

0.25A

=10Ω，
串联电路中电阻起分担电压的作用，电压表的示数变小，灯泡分担的电压变小，滑动变阻器分担的电压增大，滑动变阻器连入电路的电阻增大，需要滑片向右移动，所以b点在a点的右侧．
故答案为：2；10；右．
（2）当滑片P滑到b点时，灯泡两端的电压是2V，电阻是10Ω，
电路电流为I′=

U′

RL

=

2V

10Ω

=0.2A，
滑动变阻器两端电压为U_b=U-U′=3V-2V=1V，
滑动变阻器接入电路电阻为R_b=

Ub

I′

=

1V

0.2A

=5Ω．
故答案为：5．
（3）滑动变阻器消耗的功率为P_b=U_bI'=1V×0.2A=0.2W．
故答案为：0.2．
（4）答：实验步骤为：②将滑片调整到最左端，测出此时电流为I₁；
③将滑片调整到最右端，测出此时电流为I₂；
未知电阻Rx的数学表达式：Rx=

I2R0

I1-I2