Question

（2012?本溪）甲图是“测量小灯泡电阻”的部分实验电路，已知灯泡的额定电压为3.8V．
（1）这个实验的原理是

R=

U

I

．
（2）请你用笔画线代替导线将电路连接完整．要求导线不能交叉，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大．

（3）连接电路时开关应

断开

，电路连好后小明用开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现的故障是

灯泡断路

．
（4）排除故障后小明开始测量，前两次实验数据已填在表格内，第三次实验时电流表示数如乙图所示，则通过小灯泡的电流是

0.32

A，此时小灯泡的电阻是

6.25

Ω．

实验次数	1	2	3
电压U/V	3.8	3.0	2.0
电流I/A	0.4	0.34
电阻R/Ω	9.5	8.8

观察表格中的数据发现，灯丝电阻是变化的，其原因是

灯丝电阻随温度的升高而增大

．
（5）小瑞想利用这些器材测小灯泡的额定功率，实验时发现电流表坏了，于是她从老师那儿又借了一个阻值为R．的定值电阻和两个开关完成了实验．丙图是小瑞设计电路图的一部分，请你在虚线框内将电路图缺少部分补充完整（不允许拆卸电路）．

Answer 1

分析：（1）伏安法测量灯泡电阻的原理：R=

U

I

； 
（2）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，然后电压表与被测用电器并联，电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出；滑动变阻器要与灯泡串联； 
（3）连接电路的过程中，为了安全，开关始终应该是断开的；用开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，说明灯泡和电流表是断路，电压表与电源是通路；
（4）读取电流表示数时，首先要明确电流表选择的量程和对应的分度值，视线与指针所在刻线相垂直；已知灯泡两端电压和通过的电流，利用公式R=

U

I

得到灯泡电阻；灯丝电阻所温度影响，变化明显：温度越高，电阻越大；
（5）电压表正常，可以测量电源电压和灯泡两端电压；电流表损坏无法使用，题目增加了一个已知阻值的电阻，由此电阻和电压表可以得到电路电流，所以根据串联电路电流相等设计电路．

解答：解：
（1）实验室测量电阻的方法是伏安法，测量原理是R=

U

I

；
（2）因为灯泡的额定电压是3.8V，所以电压表选择0～15V量程与灯泡并联；要使滑动变阻器接入电路电阻最大，要选择左下角的接线柱与灯泡右侧接线柱串联．电路连接如下：
（3）为保护电路，连接电路时开关应断开；闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明灯泡和电流表是断路，电压表有示数，说明电压表与电源是通路，由电路图知，电路故障为灯泡断路；
（4）由一二两次实验数据知，电流小于0.6A，所以第三次的电流表选择的量程是0～0.6A，对应的分度值为0.02A，产生的电流为0.32A；
灯泡电阻为R=

U

I

=

2V

0.32A

=6.25Ω；
观察表格中的数据发现，灯丝电阻是变化的，其原因是灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）实验电路图设计如下：
测量过程：①闭合开关S、S₁，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；
②闭合开关S、S₂，读出电压表示数为U；
灯泡额定功率为P_额=U_额I=3.8V×

U-3.8V

R0

．
故答案为：
（1）R=

U

I

；
（2）实物连接如下：

（3）断开；灯泡断路；
（4）0.32；6.25；灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）电路图设计如下：
．

点评：此题考查了实物图的连接、滑动变阻器的作用，电路故障、电阻的计算和实验电路的设计．①由电路图连接实物图时，首先根据题目中给定的条件确定电压表、电流表量程，滑动变阻器选择的接线柱，然后按照电流方向连接实物．②题目提供的测量仪表是电压表，要得到电流，必须组成串联电路．