Question

2．小明做用“伏安法測量小燈泡電阻”的實驗，小燈泡的正常工作電壓為3.8V，電源電壓保持6V不變，已經連接如圖1所示的電路．
（1）同組的小琴又給他補接了兩根導線使電路完整，請你將這兩根導線畫出來．
（2）閉合開關之前，應將滑片移到滑動變阻器的A端（填“A”或“B”），目的是保護電路．
（3）實驗時，小華移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為3.8V時，電流表的示數如圖2所示，則表格中空白處應填0.30A；12.7Ω．
（4）小明處理完數據后發現，三次測得的燈絲電阻相差較大，與其他同學交流也是同樣的情況，于是他想將三次實驗得出的電阻值求平均值，他認為這樣可以使數據更加精確，達到減小誤差的目的，你認為他的做法可行嗎？不可行（填“可行”或“不可行”）．理由是不同的電壓下，燈的電阻是不同的，將不同的電阻值取平均值沒有意義．

實驗序號	1	2	3
電壓/V	2.0	3.0	3.8
電流/A	0.23	0.27
電阻/Ω	9.6	11.1
燈泡亮度	暗	較亮	亮

（5）如果電壓表0-15V量程損壞，0-3V量程完好，則小華怎樣利用現有器材測出燈泡的額定功率？將電壓表并聯在變阻器的兩端，移動滑片，當電壓表示數為2.2V時，記下電流表的示數I_L；
（6）小燈泡的額定功率是3.8V×I_LW．
（7）如果實驗開始時，小華閉合開關，發現燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，移動滑片，現象不變，可能的原因是：小燈泡斷路或小燈泡燈座斷路．

Answer 1

分析 （1）根據燈的額定電壓確定電壓表量程，將電壓表并聯在燈的兩端；
（2）閉合開關前，變阻器連入電路中的電阻應最大；
（3）根據電流表小量程讀數，由歐姆定律求電阻的大小；
（4）不同電壓下的電阻不同，將不同電阻取平均值沒有意義；
（5）根據串聯電路電壓的特點，將電壓表并聯在變阻器的兩端；
（6）根據P=UI_L求燈的額定功率；
（7）閉合開關后，移動變阻器滑片P，燈泡不亮，電流表無示數，說明電路存在斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯的燈泡斷路或小燈泡燈座斷路；

解答 解：因燈的額定電壓為3.8V，所以電壓表選用大量程，并聯在燈的兩端，如下圖所示；

（2）為保護電路，閉合開關前，變阻器連入電路中的電阻應最大，即滑片移動到A端；
（3）電流表小量程分度值為0.02A，示數為0.30A，則燈的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{3.8V}{0.3A}$=12.7Ω；
（4）由表中數據可知，燈在不同電壓下的電阻是不同的，將不同電阻取平均值使數據更加精確，達到減小誤差的目的是可靠的；
（5）根據串聯電路電壓的特點，當變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V時，燈的電壓一定為3.8V，燈正常發光．具體步驟是：將電壓表并聯在變阻器的兩端，移動滑片，當電壓表示數為2.2V時，記下電流表的示數I_L；
（6）燈的額定功率P=UI_L=3.8V×I_L；
（7）經分析，電路的故障可能是小燈泡斷路或小燈泡燈座斷路．
故答案為：（1）如上圖所示； 
  （2）A；
（3）0.30A；12.7Ω；
（4）不可行；不同的電壓下，燈的電阻是不同的，將不同的電阻值取平均值沒有意義；
（5）將電壓表并聯在變阻器的兩端，移動滑片，當電壓表示數為2.2V時，記下電流表的示數I_L；
（6）3.8V×I_L；
（7）小燈泡斷路或小燈泡燈座斷路．

點評 本題涉及“伏安法測量小燈泡電阻”和測燈的額定功率2個實驗，考查電路的連接、實驗注意事項、電阻的計算、數據的處理方法、設計實驗測量燈的額定功率、故障的分析等知識，綜合性較強，有一定難度．