3.图甲是测量小灯泡在不同电压下的电阻的实验电路图(小灯泡正常发光时电压为1.5V),电源为三节新干电池。
【设计与进行实验】
(1)小明按电路图连接实物,刚接上最后一根导线,看到电流表的指针立刻有偏转。若电路连线正确,造成这种异常现象的原因是。
(2)实验中,调节滑动变阻器,分别记录电压表和电流表的示数。



①第4次测量对应的电压表和电流表示数分别如图乙和丙所示,此时小灯泡两端的电压是V,通过它的电流是A。
②小灯泡正常发光时的电阻是Ω。
【交流与反思】
(3)第5次测量中,小灯泡不发光,小明断定是灯丝断了。这个判断是(选填“正确”或“错误”)的,理由是。
(4)小明想用该电路继续测量标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,但是发现电压表很难准确读出3.8V的电压值,为了实验的准确性,在不改变原器材的情况下完成实验,他应。
(5)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻的阻值,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是。
(6)某组同学利用稳压电源(电压未知)、最大阻值为$R$的滑动变阻器和电流表等器材,测电阻$R_x$的阻值,设计的电路如图丁,完成下列实验步骤:
①正确连接电路,断开$S_1$、$S_2$,将滑动变阻器的阻值调至最大$R$;
②闭合$S_1$,断开$S_2$,读出电流表的示数为$I_1$;
③;
④电阻$R_x=$(用测得量的符号表示)。

3.(1)开关没有处于断开状态
(2)①0.6 0.22
②5
(3)错误 如果灯丝断了,整个电路断路,则电流表无示数,电压表示数接近电源电压
(4)把电压表并联在滑动变阻器两端,使电压表示数为0.7V
(5)电路电流小于电流表最小分度值
(6)③闭合$S_1$、$S_2$,读出电流表的示数为$I_2$
④$\frac{(I_2-I_1)R}{I_1}$

【分析】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻的实验展开，需逐个分析各问题：
1. 连接电路时，正常要求开关断开，若刚接完导线电流表就偏转，说明电路提前通路，核心是开关状态的影响；
2. 电表读数需先确定量程和分度值，再结合欧姆定律计算小灯泡正常发光时的电阻；
3. 电路故障判断需结合断路时的电流、电压特点分析；
4. 电源总电压固定，要测额定电压更高的灯泡，需利用串联分压原理调整电压表的测量对象；
5. 待测电阻过大时，电路电流过小，超出电流表测量精度；
6. 特殊方法测电阻利用电源电压不变，结合两次开关状态的电流和滑动变阻器最大阻值，通过欧姆定律联立求解。
【解析】
(1) 连接电路时，若开关未处于断开状态，刚接完最后一根导线电路就接通，电流表指针立刻偏转，因此原因是开关没有处于断开状态。
(2) ①电压表量程为0~3V，分度值0.1V，示数为0.6V；电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，示数为0.22A。②小灯泡正常发光时电压为1.5V，由电阻公式$R=\frac{U}{I}$，结合正常发光时的电流（1.5V/5Ω=0.3A），得电阻为5Ω。
(3) 若灯丝断了，整个电路断路，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，而题目中仅说小灯泡不发光，未提及电流表无示数，因此判断错误。
(4) 三节新干电池总电压为4.5V，要测“3.8V”小灯泡，滑动变阻器需分去$4.5V-3.8V=0.7V$，故应把电压表并联在滑动变阻器两端，使电压表示数为0.7V。
(5) 电源电压为4.5V，待测电阻约500Ω，电路电流$I=\frac{U}{R}=\frac{4.5V}{500Ω}=0.009A$，该电流远小于电流表最小分度值，无法准确测量，实验无法进行。
(6) 步骤③：闭合$S_1$、$S_2$，此时$R_x$被短路，读出电流表的示数为$I_2$；步骤④：电源电压不变，断开$S_1$、$S_2$时，滑动变阻器最大阻值$R$与$R_x$串联，$U=I_1(R+R_x)$；闭合$S_1$、$S_2$时，只有滑动变阻器接入电路，$U=I_2R$；联立得$I_1(R+R_x)=I_2R$，解得$R_x=\frac{(I_2-I_1)R}{I_1}$。
【答案】
(1)开关没有处于断开状态
(2)①0.6；0.22 ②5
(3)错误；如果灯丝断了，整个电路断路，则电流表无示数，电压表示数接近电源电压
(4)把电压表并联在滑动变阻器两端，使电压表示数为0.7V
(5)电路电流小于电流表最小分度值
(6)③闭合$S_1$、$S_2$，读出电流表的示数为$I_2$；④$\frac{(I_2-I_1)R}{I_1}$
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、欧姆定律应用
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻实验的多个核心知识点，涵盖电路连接、电表读数、故障判断、实验改进及特殊方法测电阻，需学生掌握实验原理和电路规律，灵活运用欧姆定律解决问题，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5