Question

4．小东同学准备根据图甲的电路图连接图乙的实物电路，做“测量小灯泡电阻”的实验．

（1）连接电路时开关应处于断开状态，变阻器的滑片应处于最大阻值处．
（2）由于粗心，小东连接的电路存在一些问题．若发现电流表、电压表的指针均反偏，最简单的解决方法是把电池的正负极对调．若移动滑片P发现两表示数均比较小且不变，则原因可能为滑动变阻器接入电路的为a、b两点．
（3）小东正确连接电路后开始实验，忽然灯不亮了，此时电压表读数接近电源电压，则故障原因可能是灯泡断路（填“短路”或“断路”）．
（4）排除故障后，滑片P向a端移动时，电流表示数变大（填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡亮度变亮（填“变亮”、“变暗”或“不变”）
（5）小东调节滑动变阻器，使电压表的示数如图丙所示，此时电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的电阻是5Ω．

Answer 1

分析 根据电路图连接实物电路；
（1）在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大值，以免接错，电流过大烧坏用电器；
（2）①电流表、电压表的指针均反偏说明两电表的正负接线柱接反了，最简单的解决方法是把电源的正负极进行调换；
②根据题意可知，滑动变阻器不起调节作用，根据滑动变阻器的使用方法可以确定其连接的错误所在．
（3）若电路断路，断开处的电压约等于电源电压；
（4）分析P向a端移动时，变阻器电阻的变化，得出电流表示数和灯泡亮度的变化；
（5）读取电流表、电压表示数时，先要明确选择的量程和对应的分度值，视线与指针所在刻线垂直；已知电压和电流，利用R=$\frac{U}{I}$得到灯泡电阻．

解答 解：（1）为保护电路，在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处；
（2）①流表、电压表的指针均反偏，最简单的解决方法是调换电源的正负极；
②在使用滑动变阻器时，只有选用一上一下两个接线柱，滑动变阻器才具有调节作用；
当同时选用下面两个接线柱时或同时选用上面两个接线柱时滑动变阻器不起调节作用，两电表的示数较小说明下面两个接线柱同时接入电路．
（3）忽然灯不亮了，此时电压表读数接近电源电压，则可能是灯泡发生了断路；
（4）由图甲知，滑片P向a端移动时，变阻器的电阻变小，总电阻变小，由I=$\frac{U}{R}$可知电路中的电流变大，电流表示数变大，此时灯泡变亮；
（5）由图知，灯泡两端电压为U=2.5V，此时通过灯泡的电流为I=0.5A，
所以灯泡电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω．
故答案为：（1）断开；（2）把电池的正负极对调；滑动变阻器接入电路的为a、b两点；（3）断路；（4）变大；变亮；（5）5．

点评 本题是测量灯泡的电阻实验，考查了电路的连接、电路故障的分析，实验中问题的解决、电表的读数及电阻的计算，这些是电学实验的重点，要熟练掌握．本题的难点是有关滑动变阻器的使用及电阻的判断．