解:電壓表與燈泡并聯(lián),電流表與燈泡串聯(lián),然后與滑動變阻器、電源、開關(guān)組成電路,如下圖所示:
(1)由圖乙知,電壓表與燈泡串連接入電路,電路斷路,閉合開關(guān)后,燈泡不發(fā)光;把燈泡右端接線柱與電壓表負(fù)極相連即可,如下圖所示:
(2)電壓表0~15V量程損壞,電壓表與滑動變阻器并聯(lián),電路圖如下圖所示:
(3)當(dāng)燈泡電壓為額定電壓時(shí)燈泡正常發(fā)光,
∵并聯(lián)電路的總電阻等于各分電壓之和,
∴滑動變阻器兩端電壓,即電壓表示數(shù)U
滑=U-U
L=6V-3.6V=2.4V,
根據(jù)歐姆定律可得:
此時(shí)燈泡的電阻R
L=
=
=9Ω;
(4)實(shí)驗(yàn)中所用器材均良好,但某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動,而電壓表的示數(shù)較大,則電路中發(fā)生故障的原因是燈泡被斷路;
(5)滑動變阻器的阻值變小時(shí),電路中的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大,燈泡兩端的電壓變大,
∵電壓表與電流表比值等于燈泡的電阻,且燈泡電阻隨溫度的增大而增大,
∴電壓表與電流表比值將變大.
故答案為:電路圖如上圖所示;
(1)不變;修改的電路圖如上圖所示;
(2)電路圖如上圖所示;
(3)2.4;9;
(4)燈泡被斷路;
(5)變大;變大;變大.
分析:伏安法測電阻就是利用電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端測電壓,電流表串聯(lián)在電路中測通過的電流,然后與保護(hù)電路的滑動變阻器、電源、開關(guān)組成電路,據(jù)此設(shè)計(jì)電路圖.
(1)電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián),由圖乙可知,電壓表串連接入電路,電路斷路,閉合開關(guān)燈泡不發(fā)光,電壓表連線錯誤,把燈泡右端接線柱與電壓表負(fù)極相連即可;
(2)電壓表0~15V量程損壞,只能使用0~3V量程,燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡電壓是3.8V>3V,此時(shí)滑動變阻器兩端電壓是6V-3.8V=2.2V,因此電壓表不能測燈泡兩端電壓,可用電壓表測滑動變阻器兩端電壓,據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖;
(3)燈泡電壓為額定電壓時(shí),燈泡正常發(fā)光,由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電壓表示數(shù),再根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)小燈泡的電阻;
(4)電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源兩端是通路,電流表無示數(shù)說明電路斷路即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?br />(5)滑動變阻器的阻值變小時(shí),電路中的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化,再根據(jù)歐姆定律可知電壓表與電流表比值等于燈泡的電阻,由燈泡電阻隨溫度的增大而增大可知兩電表比值的變化.
點(diǎn)評:(1)實(shí)驗(yàn)過程中,做好手和眼的分工.
(2)在實(shí)物圖中找出錯誤之處,對電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用逐條分析,防止遺漏錯誤.
(3)在電壓表的合適量程損壞時(shí),把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端是常用的方法.