Question

【題目】在“測量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為4.5V，小燈泡標(biāo)有“3.8V”的字樣．
（1）小麗連接的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，其中有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線，畫出正確的連接線．
（2）閉合開關(guān)，接通電路后，電流表、電壓表工作正常，示數(shù)均不為零．移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針不隨著發(fā)生變化，則可能的原因是 ．
（3）改正電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得某次實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，此時(shí)電流表的示數(shù)為A，電壓表的示數(shù)為V．
（4）在實(shí)驗(yàn)（3）中，你認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作有什么不妥？如何改進(jìn)？
（5）電路全部修改正確以后，小麗重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，在獲得第一組數(shù)據(jù)后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)逐漸（填“增大”或“減小”）．

實(shí)驗(yàn)序號	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
①	3.8	0.38
②	3.0	0.34
③	2.0	0.28
④	1.0	0.08

（6）請結(jié)合你已有的知識對小麗的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可知第組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，你是如何判斷出來的？
（7）由計(jì)算可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是 ．
（8）小麗完成實(shí)驗(yàn)整理好器材離開后，他的伙伴小剛接著做同樣的實(shí)驗(yàn)，忽然發(fā)現(xiàn)電壓表 “0～15V”檔量程已損壞，小剛?cè)韵霚y出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，請你幫小剛設(shè)計(jì)一個(gè)電路，把電路圖畫在圖3虛線框內(nèi)．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）滑動變阻器同時(shí)接入了上面的兩接線柱或同時(shí)接入了下面的兩接線柱
（3）0.2；1.2
（4）電流表的量程選擇過大；選擇0～0.6A量程接入電路
（5）增大
（6）④；燈絲電阻隨溫度的降低而減小
（7）10Ω
（8）解：下圖所示：

【解析】解：（1）由電路圖知，電流表與燈泡并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中，電流表與電壓表連接錯(cuò)誤，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電路（2）閉合開關(guān)，接通電路后，電流表、電壓表工作正常，示數(shù)均不為零．移動滑動變阻器滑片P發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針不隨著發(fā)生變化， 說明滑動變阻器接入電路的電阻不變，可能的原因是：同時(shí)連接了上面的兩個(gè)接線柱（相當(dāng)于導(dǎo)線）或下面的兩個(gè)接線柱（相當(dāng)于在電路中串聯(lián)了一個(gè)定值電阻）．（3）由圖知，電流表選擇的量程為0～3A，對應(yīng)的分度值為0.1A，指針在“0”后兩個(gè)小格處，所以電流表的示數(shù)為2×0.1A=0.2A；
電壓表選擇的量程是0～3V，對應(yīng)的分度值為0.1V，指針在“1”后面兩個(gè)小格處，所以電壓表的示數(shù)為1V+2×0.1V=1.2V．（4）由圖知，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，原因是選擇的量程太大，所以應(yīng)該連接小量程．（5）燈泡兩端的電壓逐漸減小，電源電壓不變，與燈泡串聯(lián)的滑動變阻器兩端電壓應(yīng)逐漸增大，因此滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)逐漸增大．（6）燈泡實(shí)際功率隨燈泡電壓的減小而減小，燈泡功率減小，燈泡的溫度降低，燈泡燈絲電阻隨溫度降低而減小，即隨燈泡電壓減小燈絲電阻應(yīng)減小，
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，當(dāng)燈泡電壓由2.0V降為1.0V時(shí)，燈泡電阻增大，這不符合實(shí)際，所以第④組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤．（7）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，燈泡額定電壓U=3.8V，對應(yīng)的電流I=0.38A，
由I= 得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R= = =10Ω．（8）使燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；
連接完電路時(shí)，移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)等于4.5V﹣3.8V=0.7V時(shí)，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)，然后根據(jù)R= 求出燈泡正常發(fā)光的電阻．
從電源正極依次串聯(lián)開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表回到電源負(fù)極，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，
所以答案是：（1）見上圖；（2）滑動變阻器同時(shí)接入了上面的兩接線柱或同時(shí)接入了下面的兩接線柱；（3）0.2；1.2；（4）電流表的量程選擇過大；選擇0～0.6A量程接入電路；（5）增大；（6）④；燈絲電阻隨溫度的降低而減小；（7）10Ω；（8）見上圖．