Question

小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电功率，如图甲为他所连的实验电路．

（1）电路连接后好，闭合开关后，发现灯泡发光很亮，无论怎么移动滑动变阻器滑片灯泡亮度都没有改变，则产生此故障的原因可能是_______。

（2）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在甲图中他接错的导线上打上“×”，并改正。

（__________）

（3）排除故障后继续实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V 时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡的额定电流为________A，正常发光时的功率为_________W。

（4）在此实验的基础上，老师又出示了数百欧的电阻R_x，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱R₀（0～9999Ω 5A）、定值电阻（200Ω 2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了如图丙所示的方案，实验按下列步骤进行，请将有关步骤填写完整，并回答相关问题。

①第一步：按电路图正确连接电路。

②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U₀。

③第三步：将开关S拨到b，调节________，使得电压表示数为_______。读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是Rx的大小。

④该方案测电阻有不足之处，你认为不足之处是：_______________。

Answer

滑动变阻器的两个上接线柱接入了电路 0.3 1.14 RX电阻的阻值太大,电流太小,电流表无法精确测量出电流大小；电阻箱的阻值 U0 只做了一组实验，实验误差较大

【解析】

(1)[1]灯泡发光很亮，说明电路中电流很大，电阻很小，无论怎么移动滑动变阻器滑片灯泡亮度都没有改变，所以故障的原因可能是滑动变阻器的两个上接线柱接入了电路。

(2)[2]根据滑动变阻器的使用规则知，必须要“一上一下”选择接线柱；所以改正后的电路如下图。

(2)灯泡不发光，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路；

(3)[3] [4]电流表选择的是0∼0.6A量程，小灯泡正常工作的电流为I=0.3A，灯泡额定电压为U=3.8V，所以，灯泡额定功率：

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

(4)[5][6]电流与电阻成反比,电阻越大,电流越小,由于电阻RX阻值太大，接入电路后，电路电流太小，无法测出电流；

设计出了如图丙所示的方案，实验步骤

①第一步：按电路图正确连接电路。

②第二步：将开关S拨到a,记下电压表示数为U0.

③第三步：将开关S拨到b,调节电阻箱,使得电压表示数为U0.读出电阻箱的阻值大小,该阻值大小就是Rx的大小。

[7]该方案测电阻通过改变开关S连接a或b的位置,改变待测电阻Rx和电阻箱R与定值电阻R0的串联关系，虽能得出待测电阻的阻值，但只能得到一组数据，测量次数太少，误差较大。