Question

小然用伏安法測額定電壓為3.8V小燈泡正常發光時的電阻．
（1）請你幫助小然在右側方框內畫出實驗電路圖；
（2）小然連接的部分實驗電路如圖所示．請你用筆畫線代替導線，幫助他完成電路連接．
（3）正確連接好電路后，閉合開關發現小燈泡兩端電壓只有2V，這時應將滑動變阻器的滑片向______（選填“左”或“右”）端移動．當電壓表示數為3.8V時燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖所示，小燈泡正常發光的電阻是______Ω．

Answer 1

解：（1）要測量的電阻，根據實驗原理R=可知，就需要先測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流．為了測量電壓，就需要電壓表與小燈泡并聯，為了測量電流就需要電流表與小燈泡串聯，為了調節小燈泡兩端的電壓，所以需要串聯滑動變阻器．電路中還要有電源來提供電壓，開關來控制電路的通斷．由此設計出電路圖如下圖1所示．
（2）電壓表是用來測量小燈泡兩端的電壓的，因此要與小燈泡并聯在一起．由于小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表要選取0～15V的量程．且電流從電壓表的正接線柱流入，負接線柱流出，答案如下圖2所示：

（3）為了使燈泡的電壓增大到3.8V，根據公式U=IR，在燈泡電阻不變的情況下，就需要增大小燈泡中的電流，由此確定滑動變阻器接入電路的電阻值要減小．故滑片P要向右移動，直到電壓表的示數為3.8V為止．利用圖示的電流表表盤告訴的信息，根據讀出燈泡中的電流為：0.4A，可以求得燈泡的電阻：R==≈9.5Ω．
故答案為：（1）答案見上圖；
（2）答案見上圖；
（3）右；9.5．
分析：1）從實驗目的入手，利用實驗原理R=，圍繞小燈泡兩端電壓與通過小燈泡電流的測量，即可設計出電路圖．
（2）電壓表與小燈泡并聯在一起，連線時注意量程的選取以及正負接線柱的接法．
（3）此時小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，因此通過移動滑動變阻器來增大小燈泡兩端電壓到達額定電壓，由此入手分析確定滑動變阻器的運動方向．
點評：用伏安法測小燈泡電阻的電路圖是電學中非常重要的一個電路圖，要理解其設計的思路．
在連接實物圖時，要注意電流表、電壓表的量程的選取．
若根據實物圖畫電路圖，或者是根據電路圖連接實物圖，要將電路中各元件位置一一對應起來，