Question

【題目】在“測量小燈泡電阻”的實驗中，已知電源電壓為4.5V，小燈泡標有“3.8V”的字樣．
（1）小麗連接的實驗電路如圖1所示，其中有一條導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線，畫出正確的連接線．
（2）閉合開關，接通電路后，電流表、電壓表工作正常，示數均不為零．移動滑動變阻器滑片，發現電流表和電壓表指針不隨著發生變化，則可能的原因是 ．
（3）改正電路后進行實驗，測得某次實驗結果如圖2所示，此時電流表的示數為A，電壓表的示數為V．
（4）在實驗（3）中，你認為該同學的實驗操作有什么不妥？如何改進？
（5）電路全部修改正確以后，小麗重新進行實驗，記錄的數據如下表所示，在獲得第一組數據后，繼續進行實驗，滑動變阻器連入電路的阻值應逐漸（填“增大”或“減小”）．

實驗序號	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
①	3.8	0.38
②	3.0	0.34
③	2.0	0.28
④	1.0	0.08

（6）請結合你已有的知識對小麗的實驗數據進行分析，可知第組數據是錯誤的，你是如何判斷出來的？
（7）由計算可知小燈泡正常發光時的電阻是 ．
（8）小麗完成實驗整理好器材離開后，他的伙伴小剛接著做同樣的實驗，忽然發現電壓表 “0～15V”檔量程已損壞，小剛仍想測出小燈泡正常發光時的電阻，請你幫小剛設計一個電路，把電路圖畫在圖3虛線框內．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）滑動變阻器同時接入了上面的兩接線柱或同時接入了下面的兩接線柱
（3）0.2；1.2
（4）電流表的量程選擇過大；選擇0～0.6A量程接入電路
（5）增大
（6）④；燈絲電阻隨溫度的降低而減小
（7）10Ω
（8）解：下圖所示：

【解析】解：（1）由電路圖知，電流表與燈泡并聯，電壓表串聯在電路中，電流表與電壓表連接錯誤，電壓表應與燈泡并聯，電流表應串聯在電路中，電路（2）閉合開關，接通電路后，電流表、電壓表工作正常，示數均不為零．移動滑動變阻器滑片P發現電流表和電壓表指針不隨著發生變化， 說明滑動變阻器接入電路的電阻不變，可能的原因是：同時連接了上面的兩個接線柱（相當于導線）或下面的兩個接線柱（相當于在電路中串聯了一個定值電阻）．（3）由圖知，電流表選擇的量程為0～3A，對應的分度值為0.1A，指針在“0”后兩個小格處，所以電流表的示數為2×0.1A=0.2A；
電壓表選擇的量程是0～3V，對應的分度值為0.1V，指針在“1”后面兩個小格處，所以電壓表的示數為1V+2×0.1V=1.2V．（4）由圖知，電流表指針偏轉角度太小，原因是選擇的量程太大，所以應該連接小量程．（5）燈泡兩端的電壓逐漸減小，電源電壓不變，與燈泡串聯的滑動變阻器兩端電壓應逐漸增大，因此滑動變阻器接入電路的阻值應逐漸增大．（6）燈泡實際功率隨燈泡電壓的減小而減小，燈泡功率減小，燈泡的溫度降低，燈泡燈絲電阻隨溫度降低而減小，即隨燈泡電壓減小燈絲電阻應減小，
由表中實驗數據知，當燈泡電壓由2.0V降為1.0V時，燈泡電阻增大，這不符合實際，所以第④組實驗數據錯誤．（7）由表中實驗數據知，燈泡額定電壓U=3.8V，對應的電流I=0.38A，
由I= 得，燈泡正常發光時的電阻：
R= = =10Ω．（8）使燈泡與滑動變阻器串聯，電流表測量電路中的電流，電壓表并聯在滑動變阻器兩端；
連接完電路時，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數等于4.5V﹣3.8V=0.7V時，讀出此時電流表的示數，然后根據R= 求出燈泡正常發光的電阻．
從電源正極依次串聯開關、滑動變阻器、燈泡、電流表回到電源負極，電壓表并聯在滑動變阻器兩端，
所以答案是：（1）見上圖；（2）滑動變阻器同時接入了上面的兩接線柱或同時接入了下面的兩接線柱；（3）0.2；1.2；（4）電流表的量程選擇過大；選擇0～0.6A量程接入電路；（5）增大；（6）④；燈絲電阻隨溫度的降低而減小；（7）10Ω；（8）見上圖．