Question

11．某小組在“測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，選取了下列器材：小燈泡正常發(fā)光的電壓為3.8V，電阻大約為10Ω，電源電壓為6V且保持不變，電壓表（0-3V，0-15V）．
（1）小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，（其它器材如圖所示），電壓表應(yīng)選0～15V量程；
（2）同組的小雪認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)方案雖然測(cè)出了該燈泡的正常發(fā)光的電阻，但也存在一定的不足，請(qǐng)你指出小明方案的不足之處．用0～15V的電壓表測(cè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓3.8V時(shí)，指針偏角太小，讀數(shù)不精確．
（3）小明和小雪交流研討后，仍利用這些器材設(shè)計(jì)了改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，小雪利用這個(gè)電路測(cè)出了如下表的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你幫助小雪根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算小燈泡正常發(fā)光的電阻是10Ω；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表示數(shù)	電流表示數(shù)
1	3V	0.30A
2	2.6V	0.34A
3	2.2V	0.38A

（4）請(qǐng)回答，小雪的實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)該注意的事項(xiàng)．

Answer 1

分析 （1）要測(cè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻，應(yīng)使燈泡兩端的電壓達(dá)到3.8V，據(jù)此判斷甲電路圖中電壓表的量程；
（2）電壓表的量程太大，測(cè)量的電壓太小時(shí)，讀數(shù)不精確；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器兩端的電壓，根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出通過燈泡的電流，利用歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（4）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表的示數(shù)和電壓表的量程確定調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)．

解答 解：（1）要測(cè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻，應(yīng)使燈泡兩端的電壓達(dá)到3.8V，則電壓表的量程為0～15V；
（2）測(cè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓3.8V時(shí)，用量程為0～15V的電壓表時(shí)，指針偏角較小，讀數(shù)不精確；
（3）圖乙中，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，
所以，變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
由表格數(shù)據(jù)可知，通過燈泡的電流I_L=0.38A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{3.8V}{0.38A}$=10Ω；
（4）小雪的實(shí)驗(yàn)中電壓表的量程為0～3V，且燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表的示數(shù)為2.2V，
在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)使電壓表的示數(shù)在2.2V～3V之間．
故答案為：
（1）0～15V；
（2）用0～15V的電壓表測(cè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓3.8V時(shí)，指針偏角太小，讀數(shù)不精確；
（3）10；
（4）在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)使電壓表的示數(shù)在2.2V～3V之間．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表量程的選擇和正確使用、串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用、滑動(dòng)變阻器的正確使用，關(guān)鍵是知道小雪的實(shí)驗(yàn)方案中電壓表的量程．