Question

（2011?遵义）某课外实验活动小组到实验室做“测定小灯泡L电阻”的实验．被测小灯泡L的额定电  压为3.8V，电阻约为10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表A程（“0～0.6A”，“0～3A”）、电压表V程（“0～3V”、“0～15V”）、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：R₁（50Ω，0.5A），R₂（20Ω，0.5A），R₃（500Ω，0.1A），同学们设计的电路如图所示：
（1）此实验的测量原理

欧姆定律

；
（2）电压表应选用

0～15V

档，滑动变阻器应选

R₂

（选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）；
（3）电表完好，按电路图连好实验电路闭合开关S后，发现灯L不亮，A有示数，V无示数．移动滑动变阻器的滑片P，A示数发生变化，但灯L仍不亮，V仍无示数，其故障是

小灯泡L或电压表L短路

．

Answer 1

分析：（1）由题意知，本实验通过测量灯泡两端的电压U、流过灯泡的电流I来测量灯泡电阻，用的是伏安法测电阻，伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律．
（2）电压表测小灯泡两端的电压，小灯泡的额定电压是3.8V，因此电压表应选用15V的量程．电源电压是6V，灯泡额定电压是3.8V，灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，从保证安全与方便实验操作的原则选择滑动变阻器．
（3）电路连接完好，闭合开关，电流表A有示数，说明电路不存在断路，电源、开关电流表A电路完好；移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数发生变化，说明滑动变阻器连接正确，电路完好；灯L不亮，电压表V无示数，说明小灯泡短路．

解答：解：（1）此实验的测量原理是欧姆定律．
（2）电压表应选用O～15V挡；灯泡正常工作时的电流I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A，
为保证安全，便于实验操作，滑动变阻器应选R₂．
（3）电表完好，按电路图连好实验电路闭合开关S后，发现灯L不亮，A有示数，V无示数．移动滑动变阻器的滑片P，A示数发生变化，但灯L仍不亮，V仍无示数，其故障是：小灯泡L或电压表V短路．
故答案为：（1）欧姆定律．（2）0～15V；R₂．（3）小灯泡L或电压表L短路．

点评：实验器材的选择原则：1、安全性原则：所选器材应保证电路安全，电阻阻值不能太小、电压表量程与电流表量程不应太小，电源电压不要太大，以免损坏电路元件．
2、精确性原则：所选电压表、电流表量程要合适，不要太大，方便读数，减小读数误差，使测量值更准确．
3、方便操作 在保证安全的前提下，滑动变阻器的阻值尽可能小些，方便操作．
4、经济性原则 使电路消耗的功率尽可能地小．