Question

2．小明做用“伏安法测量小灯泡电阻”的实验，小灯泡的正常工作电压为3.8V，电源电压保持6V不变，已经连接如图1所示的电路．
（1）同组的小琴又给他补接了两根导线使电路完整，请你将这两根导线画出来．
（2）闭合开关之前，应将滑片移到滑动变阻器的A端（填“A”或“B”），目的是保护电路．
（3）实验时，小华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2所示，则表格中空白处应填0.30A；12.7Ω．
（4）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，与其他同学交流也是同样的情况，于是他想将三次实验得出的电阻值求平均值，他认为这样可以使数据更加精确，达到减小误差的目的，你认为他的做法可行吗？不可行（填“可行”或“不可行”）．理由是不同的电压下，灯的电阻是不同的，将不同的电阻值取平均值没有意义．

实验序号	1	2	3
电压/V	2.0	3.0	3.8
电流/A	0.23	0.27
电阻/Ω	9.6	11.1
灯泡亮度	暗	较亮	亮

（5）如果电压表0-15V量程损坏，0-3V量程完好，则小华怎样利用现有器材测出灯泡的额定功率？将电压表并联在变阻器的两端，移动滑片，当电压表示数为2.2V时，记下电流表的示数I_L；
（6）小灯泡的额定功率是3.8V×I_LW．
（7）如果实验开始时，小华闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，移动滑片，现象不变，可能的原因是：小灯泡断路或小灯泡灯座断路．

Answer 1

分析 （1）根据灯的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯的两端；
（2）闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大；
（3）根据电流表小量程读数，由欧姆定律求电阻的大小；
（4）不同电压下的电阻不同，将不同电阻取平均值没有意义；
（5）根据串联电路电压的特点，将电压表并联在变阻器的两端；
（6）根据P=UI_L求灯的额定功率；
（7）闭合开关后，移动变阻器滑片P，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路或小灯泡灯座断路；

解答 解：因灯的额定电压为3.8V，所以电压表选用大量程，并联在灯的两端，如下图所示；

（2）为保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大，即滑片移动到A端；
（3）电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.30A，则灯的电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{3.8V}{0.3A}$=12.7Ω；
（4）由表中数据可知，灯在不同电压下的电阻是不同的，将不同电阻取平均值使数据更加精确，达到减小误差的目的是可靠的；
（5）根据串联电路电压的特点，当变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V时，灯的电压一定为3.8V，灯正常发光．具体步骤是：将电压表并联在变阻器的两端，移动滑片，当电压表示数为2.2V时，记下电流表的示数I_L；
（6）灯的额定功率P=UI_L=3.8V×I_L；
（7）经分析，电路的故障可能是小灯泡断路或小灯泡灯座断路．
故答案为：（1）如上图所示； 
  （2）A；
（3）0.30A；12.7Ω；
（4）不可行；不同的电压下，灯的电阻是不同的，将不同的电阻值取平均值没有意义；
（5）将电压表并联在变阻器的两端，移动滑片，当电压表示数为2.2V时，记下电流表的示数I_L；
（6）3.8V×I_L；
（7）小灯泡断路或小灯泡灯座断路．

点评 本题涉及“伏安法测量小灯泡电阻”和测灯的额定功率2个实验，考查电路的连接、实验注意事项、电阻的计算、数据的处理方法、设计实验测量灯的额定功率、故障的分析等知识，综合性较强，有一定难度．