小明在拆装手电筒时.发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V 的字样.但上面的电流值已经模糊不清.他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电功率.图1为他所连的实验电路．(1)经检查发现电路接线有错误.小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“× .并改正．(2)电路连接正确后好.闭合开关后.发现灯泡不发光.电流表有示数.但电压� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电功率，图1为他所连的实验电路．
（1）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正．
（2）电路连接正确后好，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表有示数，但电压表示数几乎为0，移动滑片电流表示数会发生变化，则产生此故障的原因可能是灯泡短路．
（3）排除故障后继续实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V 时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡的额定电流为0.3A，正常发光时的功率为1.14W．

（4）在此实验的基础上，老师又出示了电阻R_x（大约1000欧），提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值．同学们分析得出上述方案不行，原因是：R_X电阻的阻值太大，电流太小，电流表无法精确测量出电流大小．
（5）接着，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱R（0～9999Ω 5A）、定值电阻R₀（200Ω 2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了如图2示的方案，
实验按下列步骤进行，请将有关步骤填写完整，并回答相关问题．
①第一步：按电路图正确连接电路．
②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U₀．
③第三步：将开关S拨到b，调节电阻箱的阻值，使得电压表示数为U₀．
④读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是R_x的大小．此方案所涉及的思想方法是等效替代法．

分析（1）滑动变阻器依靠改变接入电路的电阻线的长度改变电阻，连接方法是“一上一下”；
为使小灯泡正常发光，电源电压必须大于或等于小灯泡的额定电压；
（2）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，据此分析故障的可能原因．
（3）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；已知灯泡额定电压和正常工作的电流，利用公式P=UI计算灯泡功率；
（4）在电源电压一定时，通过导体的电流随导体电阻的增大而减小，如果电路电流太小，电流表无法测量或测量误差太大，距此分析能否测待测电阻阻值；
（5）由图知，开关分别接a或b时，待测电阻与电阻箱分别与定值电阻串联，当待测电阻阻值与电阻箱阻值相等时，电压表示数相等，据此分析步骤；
阻值特别大的电阻Rx与滑动变阻器如果串联，由于电压与电阻成正比，电源电压基本都加在了电阻Rx两端，用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器，可以使电压分配更合理，更便于测量．

解答解：
（1）由实物图知，滑动变阻器上面的两个接线柱同时接入了电路，此时移动滑片，不能改变电路电流，必须要“一上一下”选择接线柱；如下图．

（2）灯泡不发光，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路．
（3）电流表选择的是0～0.6A量程，小灯泡正常工作的电流为I=0.3A，灯泡额定电压为U=3.8V，所以灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）电流与电阻成反比，电阻越大，电流越小，由于电阻R_X阻值太大，接入电路后，电路电流太小，无法测出电流；
设计电路如图2所示，实验步骤：
①第一步：按电路图正确连接电路．
②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U₀．
③第三步：将开关S拨到b，调节电阻箱，使得电压表示数为U₀．读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是R_x的大小．
④用阻值很大的电阻箱和定值电阻代替滑动变阻器，应用的是探究实验的基本方法之一：等效替换法．
故答案为：
（1）电路图如上；
（2）灯泡短路；
（3）0.3；1.14；
（4）R_X电阻的阻值太大，电流太小，电流表无法精确测量出电流大小；
（5）电阻箱的阻值；4V；等效替代法．