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    10．小明有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是从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）为了完成实验目的，请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移动时灯泡变亮）．
    （2）闭合开关，他发现灯泡不亮，电流表、电压表均有较小示数，原因可能是将变阻器下面两个接线柱连入了电路中了；之后当小灯泡正常发光时，电流表如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻是10Ω．
    （3）同组的小华认为这样测量的电阻值不准确，应该再多测几组数据求平均值，对此你的看法是是错误的，灯的电阻随温度的升高 而变大，取平均值没有意义．
    （4）做实验过程中由于电流表发生故障，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，同样测出了小灯泡正常发光时的电阻，请你帮她完成下列实验步骤：
    ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为3.8V．
    ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到另一触点，读出电压表的示数为U．
    ③小灯泡正常发光时电阻的表达式为R=$\frac{3.8V}{U-3.8V}$×R0（用已知量和测量量表示）．

    分析 （1）根据灯泡正常发光时的电压确定电压表量程与灯并联，根据要求滑片向左移动时灯泡变亮）．
    确定滑动变阻器的连接接；
    （2）电流表、电压表均有较小示数，说明电路为通路，他发现灯泡不亮，说明电路中电流较小，电路中电阻较大，据此分析原因可能；
    （3）根据灯丝电阻与温度的关系进行分析；
    （4）由丙图可知：没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算出灯泡的电阻值．

    解答 解：（1）额定电压为3.8V，电压表选用大量程，与灯并联，滑片向左移动时灯泡变亮，即电阻变小，故将滑片以左电阻丝接入电路中，与灯串联，如下所示：

    （2）闭合开关，电流表、电压表均有较小示数，说明电路为通路，他发现灯泡不亮，说明电路中电流较小，电路中电阻较大，原因可能是：将变阻器下面两个接线柱连入了电路中了；
    之后当小灯泡正常发光时，电流表如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.38A，则小灯泡正常工作时的电阻是R=$\frac{U}{I}=\frac{3.8V}{0.38A}$=10Ω；
    （3）由于灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，取平均值没有意义所以电流与电压不成正比，做法是错误的；
    （4）①灯泡的额定电压为3.8V，闭合开关S1、S2接2，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V，灯泡正常发光；
    ②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U．
    ③通过灯泡的电流：
    I=IR0=$\frac{{U}_{R0}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}$，
    灯泡的电阻：
    R=$\frac{{U}_{额}}{I}=\frac{3.8V}{\frac{U-3.8V}{{R}_{0}}}$=$\frac{3.8V}{U-3.8V}$×R0．
    故答案为：（1）见上图；（2）将变阻器下面两个接线柱连入了电路中了；10；（3）是错误的，灯的电阻随温度的升高 而变大，取平均值没有意义；（4）①2；3.8；③$\frac{3.8V}{U-3.8V}$×R0．

    点评 本题考查了连接实物电路图、反常现象分析、实验操作、灯丝电阻与温度的关系等，最后一问：实验设计是本题的难点，知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

    练习册系列答案
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