Question

3．小莉在做“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中：
（1）根据实验目的，将实验器材连接成实验电路，如图甲所示，但粗心的小红有一根导线连接错误，请你帮小红在接错的那根导线上打“×”，然后另画一根导线使电路连接正确．
（2）小明正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不变，电流表有示数，电压表的示数为零，若电路中只存在一处故障，则故障是灯泡短路．
（3）电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图乙所示，则此次实验测得的小灯泡的电阻值R₁是5Ω．
（4）若小灯泡的额定电压为2.5V，现用该电路来测小灯泡的额定功率，此时应将变阻器的滑片P向左滑动．（选填“左”或“右”）

Answer 1

分析 （1）实物连接图中，主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑：从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析．从滑动变阻器的接线柱选择和滑片位置分析．
（2）电路故障有两种：断路或短路；灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路断路造成的；电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表没有示数，可能是电压表并联电路之外电路存在断路或与电压表并联的灯泡短路造成的；综合分析可知，电路故障原因是：灯泡短路
（3）读取电压表、电流表示数时，首先明确电表选择的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所对刻线相垂直；
已知待测电阻两端电压和通过的电流，利用R=$\frac{U}{I}$得到电阻．
（4）闭合开关时，灯泡两端电压低于额定电压，所以要提高灯泡两端的电压，需要减小电路电阻，减小滑动变阻器的电阻；根据电路图确定滑片的移动方向．

解答 解：（1）电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器左下端接线柱连接错误，应把电压表并联在灯泡两端，电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接，如下图：

（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零，电路中只存在一处故障，则故障是灯泡短路．
（3）由图知：电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为1.9V；
电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的示数为0.38A；
待测电阻的阻值为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.9V}{0.38A}$=5Ω．
（4）电压表示数1.9V小于灯泡额定电压2.5V，要测灯泡额定功率，应提高灯泡两端的电压，需要减小电路电阻，即应将滑片P向左端移动．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）灯泡短路；（3）5；（4）左．

点评 本题考查了修改电路图、电路故障分析、电表读数、求灯泡电阻、滑动变阻器的调节；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数；找电路连接错误时，主要从这三者的正确使用方法一一分析，避免遗漏．