Question

图1所示是测量小灯泡电阻的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡额定电压3.8V，灯丝正常发光时电阻约10Ω，变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，电流表（0-0.6A、0-3A）、电压表（0-3V、0-15V）．

（1）用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路．要求电表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动时，电路的电流减小．
（2）韦韦同学合理地连好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关试触发现灯不亮，聪明的韦韦猜想：
A．可能是灯丝断了
B．可能是滑动变阻器开路
C．可能是小灯泡短路
D．可能是电流表开路
现请你借助图中的电流表和电压表验证韦韦同学的猜想，并将电压表可能的示数填入下表空格处：

猜想	电流表示数/A	电压表示数/V
如果A成立	0
如果C成立	0.45

（3）①假如电压表“0-15V”量程已损坏，韦韦同学仍想测出小灯泡的额定功率，现请你帮她设计可行的电路图（画在方框内）．
②按新设计的电路图调节滑动变阻器，使电压表示数达到______V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图2所示，请填写到下表中空格内，则小灯泡的电阻为______Ω．

（4）佳佳同学看了韦韦同学同学的实验结果，交流了自己的想法，她认为在实验中应改变接入电路的滑动变阻器的阻值，使得灯泡两端的电压先后等于3.8V、3.5V、3V、2.5V，并得到相应的四组电流数据，如下表，请在图3中画出电流与电压的图象，通过图象分析灯泡的电阻值，找出电阻有什么规律，并分析可能的原因．

次数	1	2	3	4
U/V	3.8	3.5	3.0	2.5
I/A		0.38	0.35	0.31

Answer 1

解：（1）由题意可知，电路中额定电流约为0.38A，故电流表量程可选择0～0.6A；滑动变阻器，向右滑时电流减小，即接入电阻应变大；
（2）如果A成立，则电路中没有电流，而电压表接在电源两端，故电压表示数为4.5V；
如果C成立，则电压表相当于并联在导线上，故电压表示数为0；
（3）①电压表0～15V量程坏，则无法直接测出山灯泡两端的电压，因总电压为4.5V，灯泡上额定电压为3.8V，故滑动变阻器上电压一定小于3V，故可用电压表并联在滑动变阻器两端，先测出滑动变阻器的电压，由计算得出灯泡电压；
②小灯泡正常发光电压为3.8V，总电阻为4.5V，则只属滑动变阻器上电压为0.7V，即可满足条件；由图可读出电流为0.4A，则由欧姆定律得：R===9.5Ω．
（4）将表格中各点在坐标图中描出，用平滑的曲线连上即可得电流与电压的图象，则可得电阻的变化；由图象得：灯泡电阻随其两端的电压增大而增大，即电阻受温度的影响．
故答案为：（1）实物如图：

（2）电压表示数如下表：

猜想	电流表示数/A	电压表示数/V
如果A成立	0	4.5V
如果C成立	0.45	0

（3）①原理图如下：②0.7，9.5

（4）图象如图，由图可知，电阻随电压的增大而增大，原因为电压大则发热量多，物体的温度升高，则电阻大．

分析：（1）题目中告诉我们本实验灯泡额定电压为3.8V，则可以选择电压表的量程；滑动变阻器要求向右移动时电流减小，故向右移时接入电阻应变大，则可知滑动变阻器的接法；
（2）如果灯丝断则电路中没有电流，但电压表相当于接在电源两端，故可知电压；如果小灯泡短路，则电路中有电流，但电压表与导线并联，示数为0；
（3）①0～15V量程坏，则电压表无法直接测量电灯的电压，总电压为4.5V，灯泡正常发光时电压为3.8V，则可将电压表接到滑动变阻器上，用0～3V的量程即可测量；
②小灯泡正常发光，则滑动变阻器电压为4.5V-3.8V=0.7V，由欧姆定律可求电阻；
（4）由描点法画出图象，由图象进行分析得出电阻的变化．
点评：电学实验中实验的原理、滑动变阻器的接法、实验中的注意事项及数据的处理等一直为考查的重点，应多作练习．