Question

7．小麗同學(xué)要測(cè)量額定電壓為3.8V小燈泡正常工作時(shí)的電阻，她設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖．
（1）她設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$
（2）閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到右（選填“左”或“右”）端．
（3）小麗合理地連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮．于是小麗提出以下猜想：A．可能是燈絲斷了B．可能是小燈泡短路C．可能是變阻器開(kāi)路． 究竟哪個(gè)猜想正確，可根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)進(jìn)行判斷（電流表、電壓表均無(wú)故障）．下表給出了電流表、電壓表可能出現(xiàn)的幾種情況，

電流表	電壓表	判斷結(jié)果
示數(shù)不為零	示數(shù)為零
示數(shù)為零	示數(shù)不為零

請(qǐng)判斷每種情況下哪個(gè)猜想是正確的，并把其序號(hào)填寫(xiě)在上表中對(duì)應(yīng)的空格里．
（4）小麗排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖2所示，則通過(guò)小燈泡的電流為0.34A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為11.2Ω
（5）利用此電路還能完成測(cè)量小燈泡的電功率  的實(shí)驗(yàn)，用此電路是否能研究電流與電壓的關(guān)系不能（填能或不能）．

Answer 1

分析 （1）小燈泡正常工作時(shí)的電阻的原理為歐姆定律；
（2）在閉合開(kāi)關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值處，防止電流過(guò)大燒壞電路元件；
（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒(méi)有電流，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓；燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．燈泡以外的地方斷路，整個(gè)電路都處于斷開(kāi)狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒(méi)有示數(shù)．
（4）根據(jù)圖2電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求燈電阻；
（5）根據(jù)測(cè)量燈電功率的原理P=UI和現(xiàn)有器材判斷還能完成的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)燈的電阻不是一個(gè)定值作答．

解答 解：（1）測(cè)量小燈泡正常工作時(shí)的電阻，實(shí)驗(yàn)的原理為R=$\frac{U}{I}$；
（2）為保護(hù)電路，在閉合開(kāi)關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值處，即圖中的右端；
（3）A、燈絲斷了，電路斷路，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓，電壓表有示數(shù)．
B、燈泡短路，電路的電阻減小，電流表示數(shù)增大；電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，燈泡短路時(shí)，電壓表也被短路，則電壓表無(wú)示數(shù)．
C、滑動(dòng)變阻器開(kāi)路，整個(gè)電路開(kāi)路，燈泡中無(wú)電流，燈泡兩端無(wú)電壓，所以電壓表和電流表都無(wú)示數(shù)．
所以，判斷結(jié)果如下表所示：

電流表	電壓表	判斷結(jié)果
示數(shù)不為零	示數(shù)為零	B
示數(shù)為零	示數(shù)不為零	A

（4）電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，故讀數(shù)為0.34A；
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R_L=$\frac{U}{I}=\frac{3.8V}{0.34A}$≈11.2Ω；
（5）根據(jù)現(xiàn)有器材可測(cè)燈的電壓和電流，根據(jù)P=UI可知，可測(cè)量燈的功率，即利用此電路還能完成測(cè)燈的電功率的實(shí)驗(yàn)；
因研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要保持電阻不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化，燈泡的電阻不是一個(gè)定值，用此電路不能研究電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：
（1）R=$\frac{U}{I}$； （2）右；（3）B； A； （4）0.34； 11.2；（5）測(cè)量小燈泡的電功率； 不能．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量額定電壓為3.8V小燈泡正常工作時(shí)的電阻，考查實(shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)、故障分析，電阻計(jì)算，影響電阻大小的因素，與測(cè)功率和研究電流與電壓的關(guān)系作比較，綜合性強(qiáng)，有一定難度．