Question

某同学想要测量一个已知额定电压为U_L的小灯泡L正常发光时灯丝的电阻R_L，由于只有电压表，没有电流表，他找到了一个已知阻值的定值电阻R₀，设计了如图所示的实验电路，并测出了小灯泡L正常发光时灯丝电阻阻值．下面是他的实验步骤，请补充完整并写出 R_L的表达式：
（1）检查实验器材完好后，连接电路，将滑动变阻器阻值调到最大；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数为U_L；
（3）断开开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，______，闭合开关S，读出电压表示数为U₀；
（4）断开开关S，整理器材．小灯泡正常发光时灯丝电阻的表达式：R_L=______．

Answer 1

解：实验步骤：
（1）检查实验器材完好后，连接电路，将滑动变阻器阻值调到最大；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数为U_L；
（3）断开开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，将电压表接在R₀两端，闭合开关S，读出电压表示数为U₀；
（4）断开开关S，整理器材．
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得：
I==，
解得：R_L=．
故答案为：将电压表接在R₀两端；．
分析：由题意可知，电路中没有电流表，但有一只电压表，可以根据串联电路的电流特点设计电路，即灯泡与定值电阻、滑动变阻器串联，先把电压表并联在灯泡的两端，调节滑动变阻器使灯泡两端的电压达到额定电压，然后保持滑动变阻器的滑片不动，把电压表改接到定值电阻两端测出电压，根据欧姆定律分别表示出电路中的电流，利用串联电路的电流特点得出等式即可求出此时灯泡的电阻．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及实验的步骤，关键是明白实验设计的原理．