Question

6．小明測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡在正常工作時(shí)的電阻，使用的電源電壓為4.5V．
（1）圖甲是他連接的實(shí)驗(yàn)電路，其中有根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“x”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連線．

（2）電路連線錯(cuò)誤改正后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)．燈泡不亮，故障原因可能是：燈泡斷路．
（3）排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)為3V．要測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向左（填“左”或“右”）移動(dòng)．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，此時(shí)電流表的指針位置如圖乙所示，由此可得出小燈泡的電阻為8.3Ω．
（4）另一組同學(xué)將滑片移至正確位置后，閉合開關(guān)觀察到電壓表的示數(shù)如圖丙所示．此時(shí)小燈泡兩端的電壓為2.9V．為了保證小燈泡不被損壞，接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是斷開開關(guān)．為了能測(cè)出這個(gè)小燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電阻，請(qǐng)你寫出一條改進(jìn)措施：更換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器或在電路中串一個(gè)定值電阻或接一個(gè)小燈泡等．．

Answer 1

分析 （1）電源、開關(guān)、電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器要串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端；實(shí)物連接圖中，主要從電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法上考慮；
（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，而電流表無(wú)示數(shù)，說明電路故障是斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩端相連，電壓表之外電路不存在斷路；
（3）滑動(dòng)變阻器在電路的連接過程中，要調(diào)到阻值最大處；電流表的正確讀數(shù)：首先確定電流表使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)．根據(jù)燈泡的額定電流和額定電壓，利用歐姆定律，計(jì)算出電阻．
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值，讀出電壓值，燈泡兩端電壓由2.9V減小到2.5V，燈泡電流要減小，需要增大電路電阻，或更換滑動(dòng)變阻器的最大電阻，直到電壓表的示數(shù)為2.5V．

解答 解：（1）由圖1知，電壓表連線錯(cuò)誤，燈泡右端接線柱與電壓表負(fù)接線柱相連，電路圖如圖甲所示．
（2）閉合開關(guān)，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，燈不亮，故障可能是燈泡斷路．
（3）向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端的電壓增大，直到電壓表示數(shù)達(dá)到2.5V為止；
由圖乙可知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)為0.3A，燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（4）由圖丙可知，電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)為2.9V，
電壓表測(cè)燈泡電壓，要測(cè)燈泡的額定功率，使燈泡兩端電壓為2.5V，為了保證小燈泡不被損壞，接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是，斷開開關(guān)．
為了能測(cè)出這個(gè)小燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電阻，需減小燈泡兩端的電壓和電流，則需更換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器或在電路中串一個(gè)定值電阻或接一個(gè)小燈泡等．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）燈泡斷路；（3）左；8.3；（4）2.9；斷開開關(guān)；更換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器或在電路中串一個(gè)定值電阻或接一個(gè)小燈泡等．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡阻值、溫度對(duì)電阻的影響等問題；分析電路故障時(shí)，要根據(jù)故障現(xiàn)象考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析確定故障原因；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定電表量程與最小分度值，再讀數(shù)．