Question

13．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）如圖甲所示是他連接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤．請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的導線．
（2）電路連線改正后，閉合開關，發現電流表無示數，電壓表有示數，燈不亮，故障可能是燈泡斷路．
（3）排除故障后移動變阻器的滑片到某一點，電壓表的示數為3V，要測量正常發光的小燈泡的電阻，還應將滑動變阻器滑片向左移動（選填“左”、“右”），當小燈泡正常發光時，此時電流表的指針位置如圖乙所示，可得出小燈泡的電阻為11.18Ω．
（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，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光的電阻．他的方法是不正確的（選填“正確”、“不正確”），原因是燈泡的電阻隨溫度不斷發生變化，不是定值．

Answer 1

分析 （1）電源、開關、電流表、燈泡、滑動變阻器要串聯，電壓表并聯在燈泡的兩端；實物連接圖中，主要從電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法上考慮；
（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，而電流表無示數，說明電路故障是斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩端相連，電壓表之外電路不存在斷路；
（3）滑動變阻器在電路的連接過程中，要調到阻值最大處；電流表的正確讀數：首先確定電流表使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數．根據燈泡的額定電流和額定電壓，利用歐姆定律，計算出電阻．
（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光時的電阻是錯誤的．

解答 解：（1）由圖甲知，電壓表串聯在電路中，燈泡和變阻器并聯，則燈泡的連線錯誤，應將燈泡右端接線柱與電壓表負接線柱相連，修改后實物圖如下圖所示：
；
（2）閉合開關，燈泡不亮，電流表無示數，說明電路故障是斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩端相連，電壓表之外電路不存在斷路，所以故障可能是燈泡斷路．
（3）此時電壓表的示數為3V，小于額定電壓3.8V；要測量正常發光的小燈泡的電阻，應使燈泡兩端的電壓增大，減小變阻器分得的電壓，根據串聯分壓規律可知，應減小滑動變阻器接入電路的阻值，所以應向左移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數達到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，電流表示數為0.34A，
燈泡正常發光時的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.34A}$≈11.18Ω；
（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光時的電阻是錯誤的．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）燈泡斷路；（3）左；11.18；（4）不正確；燈泡的電阻隨溫度不斷發生變化，不是定值．

點評 本題考查了連接實物圖、電路故障分析、電流表讀數、求燈泡阻值、溫度對電阻的影響等問題；分析電路故障時，要根據故障現象考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析確定故障原因；對電表讀數時，要先確定電表量程與最小分度值，再讀數．