Question

一燈泡上標有“6.3V 0.3A”字樣，為了準確測量它正常工作時的電阻，現有下列器材供選擇：電源A.6V，B.12V，滑動變阻器C．“10Ω 1A”，D“50Ω 0.5A”，E．“1KΩ 0.1A”，電流表，電壓表各一個；開關和導線若干．
（1）實驗原理是

R=

U

I

；
（2）畫出實驗的電路圖；
（3）電源電壓應選擇

B

，滑動變阻器應選

D

，電流表量程應選

0～0.6A

，電壓表量程應選

0～15V

；
（4）小萱同學在實驗中發現如下問題，請你幫她分析原因：
①滑動變阻器調整不起作用，電壓表示數始終低于6.3V，燈較暗，原因是：

滑動變阻器都接下面兩個接線柱

；
②滑動變阻器調整不起作用，電壓表示數始終指示電源電壓，燈極亮，原因是

滑動變阻器都接上面兩個接線柱

；
③電路連線正確，燈不亮，電流表無示數，電壓表有示數，調節滑動變阻器電壓表示數無變化，原因是

小燈泡壞了或接觸不良

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測量小燈泡電阻的原理是，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流，根據R=

U

I

求出小燈泡的電阻；
（2）測燈泡的功率需要測量燈泡的電壓和電流．電壓表與燈泡并聯測電壓，電流表與燈泡串聯測電流；滑動變阻器串聯在電路中起保護作用；開關串聯在電路中控制電路；根據各元件的連接方式，畫出電路圖；
（3）根據小燈泡的規格選擇電源和電流表、電壓表的量程，根據歐姆定律選擇滑動變阻器；
（4）移動滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表示數不變，燈泡亮暗程度不變，說明滑動變阻器不起改變電阻的作用，都接上面或下面兩個接線柱．電流表無示數說明電路斷路或短路，燈不亮說明電路斷路，電壓表有示數說明與電壓表兩接線柱連接的電路是完好的，據此判斷電路故障．

解答：解：（1）測量小燈泡電阻的實驗原理是R=

U

I

；
（2）電壓表與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，滑動變阻器串聯在電路中，開關串聯在電路中．根據各元件與燈泡的連接方式，畫出電路圖；

（3）小燈泡的規格為“6.3V 0.3A”，所以電源選B，電壓表選0～15V的量程，電流表選0～0.6A的量程；
與小燈泡串聯的滑動變阻器兩端的電壓為12V-6.3V=5.7V，滑動變阻器接入電路的電阻為

5.7V

0.3A

=19Ω，所以選D滑動變阻器；
（4）①燈泡較暗，電路電流太小，電路總電阻太大，滑動變阻器電阻太大，移動滑片，電壓表和電流表示數不改變，燈泡亮暗程度不改變，滑動變阻器無法改變電路電流，所以滑動變阻器都接下面兩個接線柱；
②燈泡極亮，電路電流太大，電路總電阻太小，滑動變阻器電阻太小，移動滑片，電壓表和電流表示數不改變，燈泡亮暗程度不改變，滑動變阻器無法改變電路電流，所以滑動變阻器都接上面兩個接線柱；
③電流表無示數說明電路斷路或短路，燈不亮說明電路斷路，電壓表有示數說明與電壓表兩接線柱連接的電路是完好的，據此判斷電路故障是小燈泡壞了或接觸不良．
故答案為：
（1）R=

U

I

；
（2）如上圖所示；
（3）B；0～15V；0～0.6A；D；
（4）①滑動變阻器都接下面兩個接線柱；②滑動變阻器都接上面兩個接線柱；③小燈泡壞了或接觸不良．

點評：解決本題的關鍵：一是掌握測量小燈泡電功率實驗的原理和電路的設計，二是根據需要會選擇電源、滑動變阻器、電壓表和電流表量程的選擇，三是會利用電流表、電壓表判斷電路故障．