Question

6．小明测量额定电压为2.5V的小灯泡在正常工作时的电阻，使用的电源电压为4.5V．
（1）图甲是他连接的实验电路，其中有根导线连接错误．请你在错误的导线上画“x”，并用笔画线代替导线画出正确的连线．

（2）电路连线错误改正后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数．灯泡不亮，故障原因可能是：灯泡断路．
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数为3V．要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器滑片向左（填“左”或“右”）移动．当小灯泡正常发光时，此时电流表的指针位置如图乙所示，由此可得出小灯泡的电阻为8.3Ω．
（4）另一组同学将滑片移至正确位置后，闭合开关观察到电压表的示数如图丙所示．此时小灯泡两端的电压为2.9V．为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是断开开关．为了能测出这个小灯泡的正常发光时的电阻，请你写出一条改进措施：更换最大阻值更大的滑动变阻器或在电路中串一个定值电阻或接一个小灯泡等．．

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）根据电压表的量程和分度值，读出电压值，灯泡两端电压由2.9V减小到2.5V，灯泡电流要减小，需要增大电路电阻，或更换滑动变阻器的最大电阻，直到电压表的示数为2.5V．

解答 解：（1）由图1知，电压表连线错误，灯泡右端接线柱与电压表负接线柱相连，电路图如图甲所示．
（2）闭合开关，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）向左移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端的电压增大，直到电压表示数达到2.5V为止；
由图乙可知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数为0.3A，灯泡正常发光时的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（4）由图丙可知，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数为2.9V，
电压表测灯泡电压，要测灯泡的额定功率，使灯泡两端电压为2.5V，为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是，断开开关．
为了能测出这个小灯泡的正常发光时的电阻，需减小灯泡两端的电压和电流，则需更换最大阻值更大的滑动变阻器或在电路中串一个定值电阻或接一个小灯泡等．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）灯泡断路；（3）左；8.3；（4）2.9；断开开关；更换最大阻值更大的滑动变阻器或在电路中串一个定值电阻或接一个小灯泡等．

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．