Question

4．如圖所示，小明在進行“測量小彩燈的電阻”的實驗時，實驗臺上給他提供的器材有：6V的蓄電池，電流表（0～0.6A，0～3A），電壓表（0～3V，0～15V），滑動變阻器（50Ω，1.5A），額定電壓為3.8V的小彩燈，（估計正常發(fā)光時的電阻為12Ω左右），開關等各一個，導線若干．
（1）連接電路時應將開關斷開，應把滑動變阻器的滑片調到C端（填“C”或“D”）
（2）他連接的實物電路如圖甲所示，但還有兩根導線沒接好，同組小聰同學補接后又畫出該電路的電路圖如圖乙．請用筆畫線代替導線將這兩根導線連接好．
（3）閉合開關后，小明發(fā)現小彩燈不發(fā)光，電流表的示數為零，電壓表的示數為6V，產生故障的原因可能是小彩燈斷路．
（4）排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為3.8V時，小彩燈正常發(fā)光，此時電流表的示數如圖丙所示，小彩燈正常發(fā)光時的電阻為12.7Ω（計算結果保留一位小數）
（5）同組的小剛說還應改變燈泡兩端的電壓，并測出相應的電流，算出對應的電阻，然后取平均值．小剛的說法是錯誤的（填“正確的”或“錯誤的”），理由是燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，取平均值沒有意義．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，開關斷開，變阻器連入電路中的電阻最大，
（2）根據燈的額定電壓確定電壓表量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端，根據歐姆定律求出電路中最大電流，確定電流表量，電流表串聯(lián)在電路中；
（3）閉合開關后，電流表的示數為零，小彩燈不發(fā)光，說明電路斷路；電壓表的示數為6V，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與燈并聯(lián)的小彩燈斷路了；
（4）由圖丙根據電流表分度值讀數，已知電壓U，由歐姆定律可求出電阻；
（5）燈的電阻隨溫度變化而變化，不是一個定值，取平均值沒有意義．

解答 解：
（1）為保護電路，連接電路時，開關應斷開，變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片移動到C端；
（2）燈的額定電壓為3.8V，所以電壓表選用大量程；電源電壓為6V，燈絲正常發(fā)光時的電阻約為12Ω，燈絲正常發(fā)光時的電流約為I=$\frac{U}{R}=\frac{3.8V}{12Ω}$≈0.32A，所以電流表選用小量程．電流表“0.6”接線柱接開關左端接線柱，燈泡右端接線柱接電壓表“15V”接線柱，電路圖如下圖所示：

（3）經分析，閉合開關后，小明發(fā)現小彩燈不發(fā)光，電流表的示數為零，電壓表的示數為6V，產生故障的原因可能是小彩燈斷路而導致電壓表串聯(lián)在電路中了；
（4）由圖丙知電流表小量程為0.02A，電流表示數I=0.3A，燈泡電壓U=3.8V，則小彩燈正常發(fā)光時的電阻
R=$\frac{U′}{I′}=\frac{3.8V}{0.3A}$≈12.7Ω．
（5）小彩燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，取平均值沒有意義，他的說法是錯誤的；
故答案為：（1）斷開；C；
（2）如上圖所示；
（3）小彩燈斷路；
（4）12.7；
（5）錯誤的；燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，取平均值沒有意義．

點評 本題考查了電流表量程的選擇、連接電路圖、滑動變阻器的調節(jié)、電路故障分析、電流表的讀數、歐姆定律及數據的處理方法，考查的知識點較多，綜合性較強．