Question

6．小明測量額定電壓為2.5V的小燈泡在正常工作時的電阻，使用的電源電壓為4.5V．
（1）圖甲是他連接的實驗電路，其中有根導線連接錯誤．請你在錯誤的導線上畫“x”，并用筆畫線代替導線畫出正確的連線．

（2）電路連線錯誤改正后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)．燈泡不亮，故障原因可能是：燈泡斷路．
（3）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)為3V．要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻，應將滑動變阻器滑片向左（填“左”或“右”）移動．當小燈泡正常發(fā)光時，此時電流表的指針位置如圖乙所示，由此可得出小燈泡的電阻為8.3Ω．
（4）另一組同學將滑片移至正確位置后，閉合開關觀察到電壓表的示數(shù)如圖丙所示．此時小燈泡兩端的電壓為2.9V．為了保證小燈泡不被損壞，接下來應該進行的操作是斷開開關．為了能測出這個小燈泡的正常發(fā)光時的電阻，請你寫出一條改進措施：更換最大阻值更大的滑動變阻器或在電路中串一個定值電阻或接一個小燈泡等．．

Answer 1

分析 （1）電源、開關、電流表、燈泡、滑動變阻器要串聯(lián)，電壓表并聯(lián)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(shù)，說明電路故障是斷路；電壓表有示數(shù)，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(diào)到阻值最大處；電流表的正確讀數(shù)：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(shù)．根據(jù)燈泡的額定電流和額定電壓，利用歐姆定律，計算出電阻．
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值，讀出電壓值，燈泡兩端電壓由2.9V減小到2.5V，燈泡電流要減小，需要增大電路電阻，或更換滑動變阻器的最大電阻，直到電壓表的示數(shù)為2.5V．

解答 解：（1）由圖1知，電壓表連線錯誤，燈泡右端接線柱與電壓表負接線柱相連，電路圖如圖甲所示．
（2）閉合開關，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，燈不亮，故障可能是燈泡斷路．
（3）向左移動滑動變阻器的滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端的電壓增大，直到電壓表示數(shù)達到2.5V為止；
由圖乙可知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)為0.3A，燈泡正常發(fā)光時的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（4）由圖丙可知，電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)為2.9V，
電壓表測燈泡電壓，要測燈泡的額定功率，使燈泡兩端電壓為2.5V，為了保證小燈泡不被損壞，接下來應該進行的操作是，斷開開關．
為了能測出這個小燈泡的正常發(fā)光時的電阻，需減小燈泡兩端的電壓和電流，則需更換最大阻值更大的滑動變阻器或在電路中串一個定值電阻或接一個小燈泡等．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）燈泡斷路；（3）左；8.3；（4）2.9；斷開開關；更換最大阻值更大的滑動變阻器或在電路中串一個定值電阻或接一個小燈泡等．

點評 本題考查了連接實物圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、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(jù)故障現(xiàn)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(shù)時，要先確定電表量程與最小分度值，再讀數(shù)．