Question

7．小麗同學要測量額定電壓為3.8V小燈泡正常工作時的電阻，她設計了如圖1所示的電路圖．
（1）她設計此實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$
（2）閉合開關前應把滑動變阻器的滑片調到右（選填“左”或“右”）端．
（3）小麗合理地連接好電路，閉合開關，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮．于是小麗提出以下猜想：A．可能是燈絲斷了B．可能是小燈泡短路C．可能是變阻器開路． 究竟哪個猜想正確，可根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)進行判斷（電流表、電壓表均無故障）．下表給出了電流表、電壓表可能出現(xiàn)的幾種情況，

電流表	電壓表	判斷結果
示數(shù)不為零	示數(shù)為零
示數(shù)為零	示數(shù)不為零

請判斷每種情況下哪個猜想是正確的，并把其序號填寫在上表中對應的空格里．
（4）小麗排除故障后，調節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖2所示，則通過小燈泡的電流為0.34A，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為11.2Ω
（5）利用此電路還能完成測量小燈泡的電功率  的實驗，用此電路是否能研究電流與電壓的關系不能（填能或不能）．

Answer 1

分析 （1）小燈泡正常工作時的電阻的原理為歐姆定律；
（2）在閉合開關之前，滑動變阻器應處于最大阻值處，防止電流過大燒壞電路元件；
（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導線電壓，示數(shù)為0．燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（4）根據(jù)圖2電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求燈電阻；
（5）根據(jù)測量燈電功率的原理P=UI和現(xiàn)有器材判斷還能完成的實驗，根據(jù)燈的電阻不是一個定值作答．

解答 解：（1）測量小燈泡正常工作時的電阻，實驗的原理為R=$\frac{U}{I}$；
（2）為保護電路，在閉合開關之前，滑動變阻器應處于最大阻值處，即圖中的右端；
（3）A、燈絲斷了，電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，電壓表有示數(shù)．
B、燈泡短路，電路的電阻減小，電流表示數(shù)增大；電壓表測燈泡兩端電壓，燈泡短路時，電壓表也被短路，則電壓表無示數(shù)．
C、滑動變阻器開路，整個電路開路，燈泡中無電流，燈泡兩端無電壓，所以電壓表和電流表都無示數(shù)．
所以，判斷結果如下表所示：

電流表	電壓表	判斷結果
示數(shù)不為零	示數(shù)為零	B
示數(shù)為零	示數(shù)不為零	A

（4）電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，故讀數(shù)為0.34A；
小燈泡正常發(fā)光時的電阻：R_L=$\frac{U}{I}=\frac{3.8V}{0.34A}$≈11.2Ω；
（5）根據(jù)現(xiàn)有器材可測燈的電壓和電流，根據(jù)P=UI可知，可測量燈的功率，即利用此電路還能完成測燈的電功率的實驗；
因研究電流與電壓的關系時，要保持電阻不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化，燈泡的電阻不是一個定值，用此電路不能研究電流與電壓的關系．
故答案為：
（1）R=$\frac{U}{I}$； （2）右；（3）B； A； （4）0.34； 11.2；（5）測量小燈泡的電功率； 不能．

點評 本題測量額定電壓為3.8V小燈泡正常工作時的電阻，考查實驗原理、注意事項、故障分析，電阻計算，影響電阻大小的因素，與測功率和研究電流與電壓的關系作比較，綜合性強，有一定難度．