Question

一燈泡上標(biāo)有“6.3V 0.3A”字樣，為了準(zhǔn)確測量它正常工作時(shí)的電阻，現(xiàn)有下列器材供選擇：電源A.6V，B.12V，滑動(dòng)變阻器C．“10Ω 1A”，D“50Ω 0.5A”，E．“1KΩ 0.1A”，電流表，電壓表各一個(gè)；開關(guān)和導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)原理是

R=

U

I

；
（2）畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖；
（3）電源電壓應(yīng)選擇

B

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

D

，電流表量程應(yīng)選

0～0.6A

，電壓表量程應(yīng)選

0～15V

；
（4）小萱同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)如下問題，請你幫她分析原因：
①滑動(dòng)變阻器調(diào)整不起作用，電壓表示數(shù)始終低于6.3V，燈較暗，原因是：

滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線柱

；
②滑動(dòng)變阻器調(diào)整不起作用，電壓表示數(shù)始終指示電源電壓，燈極亮，原因是

滑動(dòng)變阻器都接上面兩個(gè)接線柱

；
③電路連線正確，燈不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器電壓表示數(shù)無變化，原因是

小燈泡壞了或接觸不良

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測量小燈泡電阻的原理是，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流，根據(jù)R=

U

I

求出小燈泡的電阻；
（2）測燈泡的功率需要測量燈泡的電壓和電流．電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流；滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中起保護(hù)作用；開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路；根據(jù)各元件的連接方式，畫出電路圖；
（3）根據(jù)小燈泡的規(guī)格選擇電源和電流表、電壓表的量程，根據(jù)歐姆定律選擇滑動(dòng)變阻器；
（4）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表和電流表示數(shù)不變，燈泡亮暗程度不變，說明滑動(dòng)變阻器不起改變電阻的作用，都接上面或下面兩個(gè)接線柱．電流表無示數(shù)說明電路斷路或短路，燈不亮說明電路斷路，電壓表有示數(shù)說明與電壓表兩接線柱連接的電路是完好的，據(jù)此判斷電路故障．

解答：解：（1）測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=

U

I

；
（2）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，開關(guān)串聯(lián)在電路中．根據(jù)各元件與燈泡的連接方式，畫出電路圖；

（3）小燈泡的規(guī)格為“6.3V 0.3A”，所以電源選B，電壓表選0～15V的量程，電流表選0～0.6A的量程；
與小燈泡串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為12V-6.3V=5.7V，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為

5.7V

0.3A

=19Ω，所以選D滑動(dòng)變阻器；
（4）①燈泡較暗，電路電流太小，電路總電阻太大，滑動(dòng)變阻器電阻太大，移動(dòng)滑片，電壓表和電流表示數(shù)不改變，燈泡亮暗程度不改變，滑動(dòng)變阻器無法改變電路電流，所以滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線柱；
②燈泡極亮，電路電流太大，電路總電阻太小，滑動(dòng)變阻器電阻太小，移動(dòng)滑片，電壓表和電流表示數(shù)不改變，燈泡亮暗程度不改變，滑動(dòng)變阻器無法改變電路電流，所以滑動(dòng)變阻器都接上面兩個(gè)接線柱；
③電流表無示數(shù)說明電路斷路或短路，燈不亮說明電路斷路，電壓表有示數(shù)說明與電壓表兩接線柱連接的電路是完好的，據(jù)此判斷電路故障是小燈泡壞了或接觸不良．
故答案為：
（1）R=

U

I

；
（2）如上圖所示；
（3）B；0～15V；0～0.6A；D；
（4）①滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線柱；②滑動(dòng)變阻器都接上面兩個(gè)接線柱；③小燈泡壞了或接觸不良．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：一是掌握測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的原理和電路的設(shè)計(jì)，二是根據(jù)需要會(huì)選擇電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表量程的選擇，三是會(huì)利用電流表、電壓表判斷電路故障．