Question

小明測量額定電壓為3.8V小燈泡正常工作時的電阻，使用4.5V的電源．

（1）如圖1所示是他連接的實驗電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯誤．請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線．
（2）電路連線改正后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，燈不亮，故障可能是______．
（3）排除故障后移動變阻器的滑片到某一點，電壓表的示數(shù)為3V，要測量正常發(fā)光的小燈泡的電阻，還應(yīng)將滑動變阻器滑片向______移動（選填“左”、“右”），當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，此時電流表的指針位置如圖2所示，可得出小燈泡的電阻為______Ω．
（4）小明完成實驗后，他改變滑動變阻器的阻值，記錄電流表、電壓表的幾組示數(shù)，然后確認小燈泡的電流、電壓，算出幾組電阻值，求出的平均值就是小燈泡正常發(fā)光的電阻．他的方法是______的（選填“正確”、“不正確”），原因是______．
（5）試驗中電流表不小心燒了，小明找來了一個10Ω的定值電阻，利用余下的器材也測出了小燈泡正常發(fā)光的電阻，畫出他的電路來．

Answer 1

【答案】分析：（1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，由圖1可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表連線錯誤，把燈泡右端接線柱與電源負極或電壓表負接線柱連接起來即可．
（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外電路斷路造成的；電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路在外不存在斷路，綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路．
（3）電壓表示數(shù)是3V，小于燈泡額定電壓，要使燈泡正常發(fā)光，由電路圖可知，滑動變阻器滑片應(yīng)向左移動，減小滑動變阻器接入電路的阻值，增大燈泡兩端的電壓，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓為止；由圖乙確定電流表量程與最小分度值，讀出電流表示數(shù)，然后由歐姆定律求出燈泡的電阻．
（4）燈泡電阻受溫度的影響，在不同電壓下燈泡電阻不同，求不同電壓下燈泡阻值的平均值作為燈泡正常發(fā)光時的電阻是錯誤的．
（5）把定值電阻與小燈泡串聯(lián)，先用電壓表與小燈泡并聯(lián)，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓，然后把電壓表與定值電阻并聯(lián)，讀出電壓表的示數(shù)，由歐姆定律求出流過電路的電流，最后由歐姆定律可以求出燈泡正常發(fā)光時的電阻，據(jù)此設(shè)計實驗電路圖．
解答：解：（1）由圖1知，電壓表連線錯誤，燈泡右端接線柱與電壓表負接線柱相連，電路圖如圖甲所示．
故答案為：電路圖如圖甲所示．
（2）閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，燈不亮，故障可能是燈泡斷路．
故答案為：燈泡斷路．
（3）向左移動滑動變阻器的滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端的電壓增大，直到電壓表示數(shù)達到3.8V為止；由圖甲可知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)為0.34A，燈泡正常發(fā)光時的阻值R==≈11.18Ω；
故答案為：左；11.18．
（4）燈泡電阻受溫度影響，在不同電壓下燈泡電阻不同，不是定值，求燈泡在不同電壓下的阻值作為燈泡正常發(fā)光時的電阻是錯誤的．
故答案為：不正確；電阻隨溫度不斷發(fā)生變化，不是定值．
（5）先把滑動變阻器與燈泡組成串聯(lián)電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，移動滑片使電壓表示數(shù)為3.8V，此時滑動變阻器兩端電壓為4.5V-3.8V=0.7V；然后保持滑片位置不變，用定值電阻替換小燈泡，用電壓表測出定值電阻電壓，由歐姆定律求出此時電路電流，由串聯(lián)電路特點求出滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值R_滑；然后由歐姆定律求出滑動變阻器與燈泡串聯(lián)時的電路電流I==，最后由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；實驗電路圖如圖乙所示．
故答案為：電路圖如圖乙所示．

點評：本題考查了連接電路圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡阻值、溫度對電阻的影響、設(shè)計實驗電路圖等問題；分析電路故障時，要根據(jù)故障現(xiàn)象考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析確定故障原因；對電表讀數(shù)時，要先確定電表量程與最小分度值，再讀數(shù)．