Question

18．小麗同學手里有一個標有“3.8V（正常發光時的電壓）”字樣小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時的電阻，于是在學校實驗室找來一些器材連接了如圖甲所示的實驗電路，電源電壓恒定不變．

（1）小麗測小燈泡電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物連接完整（要求滑片向左移燈泡變亮），并在虛線框內畫出電路圖．
（3）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，她發現燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表無示數，其故障原因是小燈泡短路．
（4）故障排除后，調節滑動變阻器使小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，示數為0.38A，小燈泡正常工作時的電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻的原理是歐姆定律的變形式；
（2）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，向左移燈泡變亮，說明滑動變阻器的左下方接線柱必須接入電路中；根據電流流向法，從電源的正極出發依次串聯各電路元件，然后把電壓表并聯在燈泡兩端即可；
（3）電流表有示數說明電路通路，電壓表無示數且燈泡不亮，說明電壓表并聯部分短路；
（4）根據電流表的量程和分度值讀出示數，燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據歐姆定律求出燈泡正常發光時的電阻．

解答 解：（1）伏安法測電阻的原理是I=$\frac{U}{R}$的變形式R=$\frac{U}{I}$；
（2）滑動變阻器的左下方接線柱與任意上方接線柱串聯在電路中時，滑片向左移時燈泡會變亮，如下圖所示：

先畫出電源符號，從電源正極出發依次畫出開關、滑動變阻器、燈泡、電流表回到電源的負極，然后把電壓表并聯在燈泡兩端，如下圖所示：

（3）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表無示數，說明電壓表并聯部分短路，即小燈泡短路；
（4）燈泡正常發光時的電壓為3.8V，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.38A，
則由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.38A}$=10Ω．
故答案為：
（1）R=$\frac{U}{I}$； 
（2）實物圖的連接和電路圖如上圖所示；
（3）小燈泡短路；
（4）0.38；10．

點評 本題考查了伏安法測電阻的原理和實物電路圖的連接、根據實物電路圖畫出電路圖、電路故障的判斷、電流表的讀數、歐姆定律的應用等，要注意電路圖和實物電路圖的連接要一一對應．