Question

13．在“測定小燈泡的電阻”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為3V的電源、“2.5V、0.4A”的小燈泡，標有“10Ω，1.5A”的滑動變阻器，導線若干．
（1）請用筆畫線代替導線，按照圖（1）所示的電路圖，將圖（2）的實物電路連接完整（要求連線不得交叉，電流表的量程選擇要恰當）；

（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至a（選填“a”或“b”）端．小青閉合開關(guān)后，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)為1.5V，電流表示數(shù)如圖（3），為0.3A，計算出的電阻值為5Ω．
（4）在測小燈泡的電阻實驗中，小明同學移動滑動變阻器滑片P得到四組電流和電壓的數(shù)據(jù)，滑動變阻器的作用是保護電路和改變電路中的電流；

次數(shù)	1	2	3	4
電流表示數(shù)/A	0.35	0.38	0.40	0.41
電壓表示數(shù)/V	2	2.2	2.5	2.8

（5）小朱連接好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論如何移動變阻器的滑片P，電壓表、電流表均有示數(shù)，但都不改變，且燈很暗，原因可能是滑動變阻器同時接下面兩個接線柱．
（6）小林連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論如何移動變阻器的滑片P，電壓表示數(shù)一直較大，電流表幾乎無示數(shù)，燈不亮，原因可能是燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的銘牌讀出其額定電流，確定電流表的量程；滑動變阻器的接線主要一上一下；“滑動變阻器的滑片P向左移動時，小燈泡變暗”即電流變小，滑動變阻器的阻值變大．
（2）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（3）根據(jù)圖確定電壓表的量程和分度值，讀出電壓表的示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻值；
（4）滑動變阻器的作用有保護電路和改變電路中的電流；
（5）電壓表與電流表均有示數(shù)說明電路不存在斷路，也不存在短路，移動滑片，兩表示數(shù)均不發(fā)生變化，說明滑動變阻器不能改變電路總電阻，可能是滑動變阻器接成短路或被接成了定值電阻．
（6）電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電流表無示數(shù)說明電路斷路，即電壓表并聯(lián)的部分斷路．

解答 解：（1）小燈泡的額定電流為0.4A，所以電流表的量程用0～0.6A，和小燈泡串聯(lián)；滑動變阻器的接線主要一上一下，且滑片P向左移動時，小燈泡變暗，電阻值變大，所以滑動變阻器的下方接線柱應(yīng)接在右下方，如下圖：

（2）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為1.8V；則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω；
（4）在測小燈泡的電阻實驗中，滑動變阻器的作用是保護電路和改變電路中的電流；
（5）無論如何移動變阻器的滑片P，電壓表、電流表均有示數(shù)，但都不改變，燈很暗，則原因是滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，滑動變阻器阻值全部接入電路，滑動變阻器成為定值電阻．
（6）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論如何移動變阻器的滑片P，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，幾乎等于電源電壓，出現(xiàn)故障的原因是：燈泡斷路．
故答案為：（1）如圖；（2）斷開；（3）a；0.3；5；（4）保護電路和改變電路中的電流；（5）滑動變阻器同時接下面兩個接線柱；（6）燈泡斷路．

點評 此題是伏安法測量電阻的實驗，考查了滑動變阻器的接法及使用，考查了電壓表的讀數(shù)及電阻的計算，還考查了多次測量求平均值來減小誤差的方法．