Question

一只标有“3.8V”字样的小灯泡，灯丝电阻约为15Ω（3.8V正常发光时的电压），小明想测出它正常发光时的电阻，选用了以下器材：电流表、电压表、开关、变阻器各一只、导线及新干电池若干．

（1）小明连接的实验电路如图1所示，经检查发现有两处错误，请指出错误：
①______；②______．
（2）小明纠正错误后开始实验，闭合开关后发现电压表没有示数，经检验发现电压表的15V量程挡已损坏，3V量程挡完好．若电源电压是6V，现根据已有的器材完成实验任务．
①请你帮助小明设计电路图，并把它画在方框内．
②在实验过程中，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为______时，记下电流表示数，根据公式R=，可以算出灯丝电阻．

Answer 1

【答案】分析：（1）在实物图中找出错误的连接，主要从电压表、电流表、滑动变阻器三者的正确使用方法上考虑：
电流表量程的选择：灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为15Ω，电流约为0.25A，电流表的量程选择0～0.6A．
电压表量程的选择：灯泡的额定电压为3.8V，电压表量程选择0～15V．
还要注意电压表、电流表的正负接线柱、连接方法等．
滑动变阻器从接线柱一上一下的选择和滑片位置考虑．
（2）串联电阻具有分压作用，要使灯泡正常发光，两端电压应该为额定电压，已知电源电压和灯泡两端电压，可以得到滑动变阻器两端电压，同时确定电压表位置．
解答：解：（1）一节新干电池的电压为1.5V，两节新干电池串联，电源电压为3V，小于灯泡的额定电压，灯泡不能正常工作．
滑动变阻器有四个接线柱，实物图中，滑动变阻器都接入上面两个接线柱，移动滑片不能起到改变灯泡电压和电流的作用．
（2）①已知电源电压为6V，灯泡额定电压为3.8V，灯泡正常发光时两端电压等于3.8V，所以滑动变阻器两端电压为2.2V，电压表与灯泡并联应该选择0～15V量程，但是0～15V量程损坏，所以电压表与滑动变阻器并联，测量滑动变阻器两端电压．电路图设计如下图：

②电压表测滑动变阻器电压，电压表示数为6V-3.8V=2.2V时，灯泡正常发光，记下电流表示数，根据公式R=，可以算出灯丝电阻．
故答案为：（1）①电源电压不应该小于灯泡的额定电压；
②不应将滑动变阻器两个上接线柱同时接入电路；
（2）①如上图；②2.2V?
点评：干电池电压、家庭电压在题目中，一般不直接给出，而是作为隐含体积出现，注意挖掘．
此题间接测量灯泡额定电压，在电压表的一个量程损坏时，经常用到，要认真理解．