为了测量一额定电压为 2.0V 的小灯泡正常发光时的电阻,小华同学根据现有的一只待测小灯泡、两节新干电池(总电压为 3V)、一个电压表、一个滑动变阻器、三只开关、若干阻值不同的定值电阻(阻值已知)和导线,设计出如图甲所示的实验电路图。

(1) 请按照图甲,将图乙中的实物图电路连接完整;
答案:(实物连线)

(2) 正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片 P 移至电阻值最大处,闭合开关 S 和 S1,断开开关 S2,调节滑片 P,使电压表的示数为 2.00V;
(3) 保持滑片 P 的位置不变,断开开关 S1,闭合开关 S2,电压表的示数如图丙所示,该示数为________V;
答案:2.8
(4) 已知定值电阻 R0=4Ω,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
答案:10
(5) 若在以上(2)中,无论怎样调节滑片 P,电压表的示数始终小于 2.00V,为了顺利进行实验,请你根据现有的器材提出一条解决措施:______________________。
答案:更换一个阻值较小的定值电阻
答案:(1) (实物连线);(3) 2.8;(4) 10;(5) 更换一个阻值较小的定值电阻
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(1)由图甲可知,灯泡和开关 S1串联后与电压表并联,电源电压为 3V,电压表选用 0~3V 小量程。
(3)电压表选用小量程,分度值为 0.1V,示数为 2.8V。
(4)闭合 S、S1,断开 S2,灯泡、R0、滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,调节滑片使电压表示数为 2.00V,灯泡正常发光。
保持滑片不动,断开 S1,闭合 S2,电路连接不变,电压表测灯泡与 R0的总电压,示数 2.8V。
定值电阻 R0两端电压:U0=2.8V−2.0V=0.8V。
串联电路电流相等,RL/R0=UL/U0,RL/4Ω=2V/0.8V,解得 RL=10Ω。
(5)无论怎么调滑片,灯泡电压达不到 2.00V,电路电流偏小,可以更换一个阻值较小的定值电阻,增大电路电流。