在“测定小灯泡功率与电阻”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V．（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接．（2）连接电路，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示

Question

在“测定小灯泡功率与电阻”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V．
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接．
（2）连接电路，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是___．

（3）排除故障后，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了___（选填“A”或“B”）滑动变阻器．可供选用的滑动变阻器：
滑动变阻器A（阻值范围0-500Ώ，滑片行程10cm）；
滑动变阻器B（阻值范围0-50Ώ，滑片行程10cm）．
（4）换用了另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片位置，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则其额定功率为___W．
（5）实验中刚刚测完上述（4）中的一个数据，电流表突然损坏了．他们找到了一个阻值为10Ώ的定值电阻和一个单刀双掷开关并设计出电路图（如图1），重新进行了测量．请完成以下步骤：

步骤一：S₂与接线柱1接通，闭合S₁，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为___
步骤二：（1分）保持滑动变阻器阻值___（选填“变大”、“不变”、“变小”），将S₂改与接线柱2接通，读取电压表读数U_R．
步骤三：断开S₁、S₂，整理器材．
写出灯泡额定功率的表达式P=___．（用已知量和测量量表示）
（6）小刚想在上述实验的甲图基础上，进一步研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”，获得多组灯泡两端电压和电流的数据之后，发现电流与电压不成正比，请指出他的实验方法的不合理之处___．
（7）小刚又用图2进行“伏安法测电阻”，如果考虑到电流表本身有一定的电阻（有分压作用），电压表本身也有一定的电阻（有分流作用），则测量值比真实值___（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）；如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为R_v和R_A，则R_x更准确的表达式为___（数学表达式用已知字母表示）．

Answer 1

（1）灯泡的额定电压为3.8V，则电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联，滑动变阻器的任意上方接线柱与灯泡串联，如下图所示：

（2）连接电路，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，说明电压表并联部分断路，可能是灯泡断路；
（3）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择最大的阻值较大，选择的是A；
（4）由实物电路图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则丙图中电流表的示数为0.5A；
灯的功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（5）实验步骤：①电路图如图所示．
②步骤一：S₂与接线柱1接通，闭合S₁，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3.8V．
步骤二：保持滑动变阻器阻值不变，将S₂改与接线柱2接通，读取电压表读数U_R．
步骤三：断开S₁、S₂，整理器材．
③在步骤一中，由串联电路电压的规律结合欧姆定律I=(U)/(R)的变形公式，连入电路的电阻为：
R_滑=(U-U额定)/(I)=(6V-3.8V)/(I)--------①，
在步骤三中，变阻器的电压U_滑=6V-U_R，通过的电流I′=(UR)/(R0)，变阻器连入电路中电阻为：
R_滑=(U滑)/(I′)=(6V-UR)/((UR)/(R0))-------②
由①②得：灯的额定电流：I=(0.22UR)/(6-UR)．
小灯泡的额定功率为：
P=UI=3.8V×(0.22UR)/(6-UR)=(0.836UR)/(6-UR)；
（6）研究一段电路中的电流跟电路两端电压的关系时要控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，是他的实验方法的不合理之处；
（7）图2中，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于实验通过待测电阻的电流，根据R=(U)/(I)，所测电阻偏小；
根据分流原理：
(RV)/(RX)=(IX)/(IV)--------③
根据并联电路电流的规律，I=I_X+I_V-------④
待测电阻R_X=(U)/(IX)------⑤
由③④⑤得：
R_X=(RV)/(IRV-U)×U．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）A；（4）1.9；（5）3.8；不变；(0.836UR)/(6-UR)；
（6）灯丝的电阻随�