小东同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．（1）小东测小灯泡电

Question

小东同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．

（1）小东测小灯泡电阻的实验原理是___．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，他发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是___．
（4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为___ A，小灯泡正常工作时的电阻是___Ω．
（5）完成上述实验后，小东向老师要了一个已知阻值为R₀的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图18-丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S₁，将开关S₂拨到触点___（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为___V；
②保持滑片的位置不动，再将开关S₂拨到触点___（选填“1”或“2”），读出电压表的示数U；
③小灯泡额定功率的表达式为P_额=___（用已知量和测量量表示）．

Answer 1

（1）伏安法测电阻是一种间接测量法，要测小灯泡的电阻，应测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，
然后根据欧姆定律的变形公式求出小灯泡的电阻，故测小灯泡电阻的实验原理是R=(U)/(I)．
（2）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向左移时灯泡会变亮，
说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻减小，故将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右接线柱连接即可，如下图所示：

（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，
说明电压表并联部分短路，即小灯泡短路．
（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，
灯泡正常发光时的电压为3.8V，
由I=(U)/(R)得，小灯泡正常工作时的电阻：
R=(U)/(I)=(3.8V)/(0.38A)=10Ω．
（5）①根据电路图连接电路，闭合开关S₁、将开关S₂拨到触点2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V．
②保持滑动变阻器滑片位置不变，再将开关S₂拨到触点1，读出电压表示数U．
③此时定值电阻R₀两端的电压U₀=U-U_额=U-3.8V，
电路中的电流：I=(U0)/(R0)=(U-3.8V)/(R0)
则小灯泡额定功率：P=U_额I=3.8V×(U-3.8V)/(R0)=(3.8V×(U-3.8V))/(R0)．
故答案为：（1）R=(U)/(I)；
（2）如上图；
（3）灯泡短路；
（4）0.38；10；
（5）①2；3.8；②1；③(3.8V×(U-3.8V))/(R0)．