Question

【题目】在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知电源电压为4.5V，小灯泡标有“3.8V”的字样．
（1）小丽连接的实验电路如图1所示，其中有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连接线．
（2）闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作正常，示数均不为零．移动滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针不随着发生变化，则可能的原因是 ．
（3）改正电路后进行实验，测得某次实验结果如图2所示，此时电流表的示数为A，电压表的示数为V．
（4）在实验（3）中，你认为该同学的实验操作有什么不妥？如何改进？
（5）电路全部修改正确以后，小丽重新进行实验，记录的数据如下表所示，在获得第一组数据后，继续进行实验，滑动变阻器连入电路的阻值应逐渐（填“增大”或“减小”）．

实验序号	电压/V	电流/A	电阻/Ω
①	3.8	0.38
②	3.0	0.34
③	2.0	0.28
④	1.0	0.08

（6）请结合你已有的知识对小丽的实验数据进行分析，可知第组数据是错误的，你是如何判断出来的？
（7）由计算可知小灯泡正常发光时的电阻是 ．
（8）小丽完成实验整理好器材离开后，他的伙伴小刚接着做同样的实验，忽然发现电压表 “0～15V”档量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡正常发光时的电阻，请你帮小刚设计一个电路，把电路图画在图3虚线框内．

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）滑动变阻器同时接入了上面的两接线柱或同时接入了下面的两接线柱
（3）0.2；1.2
（4）电流表的量程选择过大；选择0～0.6A量程接入电路
（5）增大
（6）④；灯丝电阻随温度的降低而减小
（7）10Ω
（8）解：下图所示：

【解析】解：（1）由电路图知，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，电流表与电压表连接错误，电压表应与灯泡并联，电流表应串联在电路中，电路（2）闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作正常，示数均不为零．移动滑动变阻器滑片P发现电流表和电压表指针不随着发生变化， 说明滑动变阻器接入电路的电阻不变，可能的原因是：同时连接了上面的两个接线柱（相当于导线）或下面的两个接线柱（相当于在电路中串联了一个定值电阻）．（3）由图知，电流表选择的量程为0～3A，对应的分度值为0.1A，指针在“0”后两个小格处，所以电流表的示数为2×0.1A=0.2A；
电压表选择的量程是0～3V，对应的分度值为0.1V，指针在“1”后面两个小格处，所以电压表的示数为1V+2×0.1V=1.2V．（4）由图知，电流表指针偏转角度太小，原因是选择的量程太大，所以应该连接小量程．（5）灯泡两端的电压逐渐减小，电源电压不变，与灯泡串联的滑动变阻器两端电压应逐渐增大，因此滑动变阻器接入电路的阻值应逐渐增大．（6）灯泡实际功率随灯泡电压的减小而减小，灯泡功率减小，灯泡的温度降低，灯泡灯丝电阻随温度降低而减小，即随灯泡电压减小灯丝电阻应减小，
由表中实验数据知，当灯泡电压由2.0V降为1.0V时，灯泡电阻增大，这不符合实际，所以第④组实验数据错误．（7）由表中实验数据知，灯泡额定电压U=3.8V，对应的电流I=0.38A，
由I= 得，灯泡正常发光时的电阻：
R= = =10Ω．（8）使灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表并联在滑动变阻器两端；
连接完电路时，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于4.5V﹣3.8V=0.7V时，读出此时电流表的示数，然后根据R= 求出灯泡正常发光的电阻．
从电源正极依次串联开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源负极，电压表并联在滑动变阻器两端，
所以答案是：（1）见上图；（2）滑动变阻器同时接入了上面的两接线柱或同时接入了下面的两接线柱；（3）0.2；1.2；（4）电流表的量程选择过大；选择0～0.6A量程接入电路；（5）增大；（6）④；灯丝电阻随温度的降低而减小；（7）10Ω；（8）见上图．