Question

18．小麗同學(xué)手里有一個(gè)標(biāo)有“3.8V（正常發(fā)光時(shí)的電壓）”字樣小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時(shí)的電阻，于是在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來一些器材連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定不變．

（1）小麗測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物連接完整（要求滑片向左移燈泡變亮），并在虛線框內(nèi)畫出電路圖．
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，她發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，其故障原因是小燈泡短路．
（4）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為0.38A，小燈泡正常工作時(shí)的電阻是10Ω．

Answer 1

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

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

先畫出電源符號(hào)，從電源正極出發(fā)依次畫出開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表回到電源的負(fù)極，然后把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)部分短路，即小燈泡短路；
（4）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為3.8V，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)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(shí)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(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的原理和實(shí)物電路圖的連接、根據(jù)實(shí)物電路圖畫出電路圖、電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用等，要注意電路圖和實(shí)物電路圖的連接要一一對(duì)應(yīng)．