Question

9．小丽同学手里有一个标有“3.8V（正常发光时的电压）”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．

（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮），并在图丙虚线框内画出电路图．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是小灯泡短路．
（4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为0.38A，小灯泡正常工作时的电阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形式；
（2）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，向左移灯泡变亮，说明滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中；根据电流流向法，从电源的正极出发依次串联各电路元件，然后把电压表并联在灯泡两端即可；
（3）电流表有示数说明电路通路，电压表无示数且灯泡不亮，说明电压表并联部分短路；
（4）根据电流表的量程和分度值读出示数，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻．

解答 解：（1）伏安法测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（2）滑动变阻器的左下方接线柱与任意上方接线柱串联在电路中时，滑片向左移时灯泡会变亮，如下图所示：

先画出电源符号，从电源正极出发依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源的负极，然后把电压表并联在灯泡两端，如下图所示：

（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表并联部分短路，即小灯泡短路；
（4）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，
则灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.38A}$=10Ω．
故答案为：
（1）R=$\frac{U}{I}$； 
（2）实物图的连接和电路图如上图所示；
（3）小灯泡短路；  
（4）0.38；10．

点评 本题考查了伏安法测电阻的原理和实物电路图的连接、根据实物电路图画出电路图、电路故障的判断、电流表的读数、欧姆定律的应用等，要注意电路图和实物电路图的连接要一一对应．