【分析】
要解决本题,需先明确不同开关状态下电压表的测量对象:①闭合S、S₁,断开S₂时,电压表测小灯泡L两端电压,需调节滑片使电压为额定电压2V,此时L正常发光;②保持滑片不动,断开S₁、闭合S₂时,电压表测L和定值电阻R₀的总电压,利用串联电路电流相等的特点,结合电压差可算出电路电流,进而求出L正常发光时的电阻。电压表读数需先确定量程,再读分度值;故障解决需分析电压不足的原因,调整分压电阻。
【解析】
(1) 连接实物:根据甲图,当S₁闭合、S₂断开时,电压表测L两端电压,因此需将电压表的正接线柱(3量程)连接到S₁靠近L的接线柱,使电压表并联在L两端,连接后实物图符合要求。
(3) 电压表读数:图丙中电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.8V,故示数为2.8V。
(4) 电阻计算:当S₂闭合、S₁断开时,L与R₀串联,总电压U总=2.8V,L正常发光时电压U_L=2V,因此R₀两端电压U₀=U总 - U_L=2.8V -2V=0.8V;串联电路电流相等,电路电流I=U₀/R₀=0.8V/4Ω=0.2A,该电流为L正常发光的电流,故L正常发光的电阻R_L=U_L/I=2V/0.2A=10Ω。
(5) 故障解决:电压表示数始终小于2V,说明R₀分压过大,导致L分压不足,可将R₀更换为阻值更小的定值电阻,或选一个定值电阻与R₀并联,减小R₀的分压,使L电压达到2V。
【答案】
(1) 如图所示

(3) 2.8
(4) 10
(5) 将$R_0$更换为阻值较小的定值电阻(或选一个定值电阻与$R_0$并联)
【知识点】
伏安法测电阻、串联电路电压规律、电压表读数
【点评】
本题为特殊方法测小灯泡正常发光时的电阻,核心是利用开关切换改变电压表测量对象,结合串联电路特点计算,需明确各状态下的电路结构,是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5