Question

13．小明测量额定电压为3.8V小灯泡正常工作时的电阻，使用4.5V的电源．

（1）如图甲所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误．请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线．
（2）电路连线改正后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，灯不亮，故障可能是灯泡断路．
（3）排除故障后移动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为3V，要测量正常发光的小灯泡的电阻，还应将滑动变阻器滑片向左移动（选填“左”、“右”），当小灯泡正常发光时，此时电流表的指针位置如图乙所示，可得出小灯泡的电阻为11.18Ω．
（4）小明完成实验后，他改变滑动变阻器的阻值，记录电流表、电压表的几组示数，然后确认小灯泡的电流、电压，算出几组电阻值，求出的平均值就是小灯泡正常发光的电阻．他的方法是不正确的（选填“正确”、“不正确”），原因是灯泡的电阻随温度不断发生变化，不是定值．

Answer 1

分析 （1）电源、开关、电流表、灯泡、滑动变阻器要串联，电压表并联在灯泡的两端；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；
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，而电流表无示数，说明电路故障是断路；电压表有示数，说明电压表与电源两端相连，电压表之外电路不存在断路；
（3）滑动变阻器在电路的连接过程中，要调到阻值最大处；电流表的正确读数：首先确定电流表使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．根据灯泡的额定电流和额定电压，利用欧姆定律，计算出电阻．
（4）灯泡电阻受温度的影响，在不同电压下灯泡电阻不同，求不同电压下灯泡阻值的平均值作为灯泡正常发光时的电阻是错误的．

解答 解：（1）由图甲知，电压表串联在电路中，灯泡和变阻器并联，则灯泡的连线错误，应将灯泡右端接线柱与电压表负接线柱相连，修改后实物图如下图所示：
；
（2）闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路故障是断路；电压表有示数，说明电压表与电源两端相连，电压表之外电路不存在断路，所以故障可能是灯泡断路．
（3）此时电压表的示数为3V，小于额定电压3.8V；要测量正常发光的小灯泡的电阻，应使灯泡两端的电压增大，减小变阻器分得的电压，根据串联分压规律可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数达到3.8V为止；
由图甲可知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数为0.34A，
灯泡正常发光时的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.34A}$≈11.18Ω；
（4）灯泡电阻受温度影响，在不同电压下灯泡电阻不同，不是定值，求灯泡在不同电压下的阻值作为灯泡正常发光时的电阻是错误的．
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（3）左；11.18；（4）不正确；灯泡的电阻随温度不断发生变化，不是定值．

点评 本题考查了连接实物图、电路故障分析、电流表读数、求灯泡阻值、温度对电阻的影响等问题；分析电路故障时，要根据故障现象考虑各种可能的故障原因，然后综合分析确定故障原因；对电表读数时，要先确定电表量程与最小分度值，再读数．