Question

【题目】小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电功率，图1甲为他所连的实验电路．
（1）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正．
（2）电路连接正确后好，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表有示数，但电压表无示数，则产生此故障的原因可能是.
（3）排除故障后继续实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V 时，电流表的示数如图1乙所示．则该小灯泡正常发光时的功率为。
（4）在此实验的基础上，老师又出示了电阻Rx（大约1000欧），提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值．同学们分析得出上述方案不行，原因是： ．
（5）接着，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱R（0～9999Ω 5A）、定值电阻R0（200Ω 2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了如图2所示的方案，实验按下列步骤进行，请将有关步骤填写完整，并回答相关问题． ①第一步：按电路图正确连接电路．
②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U0 ．
③第三步：将开关S拨到b，此时小明进行的完整操作过程是。
④读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是Rx的大小．此方案所涉及的思想方法是。
⑤小华设计了如图3所示与小明不同的方案，你认为小华的方案
能否测量出Rx的大小的，如不能写出理由，如能请写出小华
的方案的好处 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示

（2）灯泡短路
（3）1.14W
（4）阻值太大，电流太小，无法测出
（5）调节电阻箱接入电路的阻值直到电压表示数为U0；等效替换法；可以多次实验求平均值，减小误差
【解析】解：（1）原电路中，滑动变阻器上面的两个接线柱同时接入了电路，此时移动滑片，不能改变电路电流，必须要“一上一下”选择接线柱，连接如下图所示； ;（2）电路连接正确后好，闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，发现灯泡不发光，但电压表无示数，则产生此故障的原因可能是与电压表并联的灯短路了；（3）由图知电流表量程是0﹣0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数I=0.3A；
额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；（4）在电压一定时，电流与电阻成反比，电阻越大，电流越小，由于数百欧的电阻电阻RX阻值太大，接入电路后，电路电流太小，无法测出电流；（5）③用待测电阻和阻值很大的电阻箱分别与定值电阻串联，调节电阻箱接入电路的阻值直到电压表示数为U0 ， 读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是Rx的大小．④此方案所涉及的思想方法是等效替代法；⑤方案1通过改变开关S连接a或b的位置，用待测电阻和阻值很大的电阻箱分别与定值电阻串联，根据等效替代法虽能得出待测电阻的阻值，但只能得到一组数据，测量次数太少，误差较大；
方案2可以根据需要改变电阻箱的阻值，从而得到多组实验数据，可以多次实验求平均值，减小误差．
所以答案是：（1）如上图所示；（2）灯泡短路；（3）1.14W；（4）阻值太大，电流太小，无法测出；（5）调节电阻箱接入电路的阻值直到电压表示数为U0；等效替换法；可以多次实验求平均值，减小误差．