Question

13．在“測(cè)定小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，有如下器材：電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、電壓為3V的電源、“2.5V、0.4A”的小燈泡，標(biāo)有“10Ω，1.5A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D（1）所示的電路圖，將圖（2）的實(shí)物電路連接完整（要求連線不得交叉，電流表的量程選擇要恰當(dāng)）；

（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至a（選填“a”或“b”）端．小青閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為1.5V，電流表示數(shù)如圖（3），為0.3A，計(jì)算出的電阻值為5Ω．
（4）在測(cè)小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P得到四組電流和電壓的數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變電路中的電流；

次數(shù)	1	2	3	4
電流表示數(shù)/A	0.35	0.38	0.40	0.41
電壓表示數(shù)/V	2	2.2	2.5	2.8

（5）小朱連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表、電流表均有示數(shù)，但都不改變，且燈很暗，原因可能是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱．
（6）小林連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表示數(shù)一直較大，電流表幾乎無(wú)示數(shù)，燈不亮，原因可能是燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的銘牌讀出其額定電流，確定電流表的量程；滑動(dòng)變阻器的接線主要一上一下；“滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗”即電流變小，滑動(dòng)變阻器的阻值變大．
（2）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
（3）根據(jù)圖確定電壓表的量程和分度值，讀出電壓表的示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻值；
（4）滑動(dòng)變阻器的作用有保護(hù)電路和改變電路中的電流；
（5）電壓表與電流表均有示數(shù)說(shuō)明電路不存在斷路，也不存在短路，移動(dòng)滑片，兩表示數(shù)均不發(fā)生變化，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不能改變電路總電阻，可能是滑動(dòng)變阻器接成短路或被接成了定值電阻．
（6）電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路，即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?/p>

解答 解：（1）小燈泡的額定電流為0.4A，所以電流表的量程用0～0.6A，和小燈泡串聯(lián)；滑動(dòng)變阻器的接線主要一上一下，且滑片P向左移動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗，電阻值變大，所以滑動(dòng)變阻器的下方接線柱應(yīng)接在右下方，如下圖：

（2）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為1.8V；則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω；
（4）在測(cè)小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變電路中的電流；
（5）無(wú)論如何移動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表、電流表均有示數(shù)，但都不改變，燈很暗，則原因是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路，滑動(dòng)變阻器成為定值電阻．
（6）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)變阻器的滑片P，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，幾乎等于電源電壓，出現(xiàn)故障的原因是：燈泡斷路．
故答案為：（1）如圖；（2）斷開(kāi)；（3）a；0.3；5；（4）保護(hù)電路和改變電路中的電流；（5）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱；（6）燈泡斷路．

點(diǎn)評(píng) 此題是伏安法測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的接法及使用，考查了電壓表的讀數(shù)及電阻的計(jì)算，還考查了多次測(cè)量求平均值來(lái)減小誤差的方法．