Question

小明做“测定小灯泡的电阻”实验时，已知灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大约是10Ω，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样．如图1是测定灯泡电阻的电路图．请你完成下列问题．
（1）对照电路图，在图2中用笔画线代替导线，连接实物图．要求滑片向右移动时，灯泡变亮．
（2）连接电路时，应将开关______；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑在______端．
（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片P灯泡都不发光，电流表无示数，电压表的示数为电源电压，这可能是由于______造成的．
（4）在某次测量中，电流表、电压表的示数如图3所示，这时通过小灯泡的电流是______A，灯泡两端的电压是______V．
（5）通过上述测量，算出小灯泡的电阻是______Ω．
（6）小明改变小灯泡两端的电压，又测量两次，并将三次测得的电阻取平均值．这种取平均值的方法是否正确？______．
并说明理由：______．

Answer 1

解：（1）①灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联；
②滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑片向右移动时，灯泡变亮，说明滑片向右移动时电阻变小，上面已接C，故下面接B，如下图所示：

（2）为保护电路，在连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处，即A端；
（3）①连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片P灯泡都不发光，电流表无示数，说明电路断路；
②电压表的示数为电源电压，说明电压表和电源之间是连通的，故可能是灯泡断路造成的；
（4）①电流表的量程是0～0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数I=0.5A；
②电压表的量程是0～15V，分度值为0.5V，故电压表示数U=10V；
（5）由欧姆定律变形得：R===20Ω；
（6）灯丝电阻随温度变化而变化，灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，灯丝的电阻不同，求平均值是没有物理意义的．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）断开；A；
（3）灯泡断路；
（4）0.5；10；
（5）20；
（6）不正确；因为灯丝的电阻随温度变化而变化，取平均值没有物理意义．
分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）为防止电路中电流过大烧坏用电器、保护电路的开关应断开，滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）闭合开关，灯泡不亮，电流表没有示数，电路是断路，电压表的示数为电源电压，说明电压表和电源之间是连通的，这可能是灯泡断路造成的；
（4）电表读数时，分清楚量程和分度值，准确读数；
（5）利用欧姆定律的变形公式R=求解即可；
（6）灯泡两端电压变化，灯丝温度变化，灯丝电阻变化，取灯泡电阻的平均值无意义．
点评：本题考查了测灯泡电阻的原理、实物图的连接、电流表（电压表）的读数、求灯泡电阻及电路故障的判断等，涉及的知识点较多，综合性强，有一定难度．