Question

13．小紅和李強各自用如圖甲所示的電路測量小燈泡的電阻，圖乙是他們使用的實驗器材，兩人分別測量的小燈泡規(guī)格完全相同，均標有“2.5V”字樣．

（1）根據(jù)圖甲，請在答題卡實物圖上用筆畫線代替導線，將電路連接完整（導線不交叉）．
（2）小紅在正確連接電路閉合外關后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓3V，出現(xiàn)故障的原因可能是B．
A．燈泡短路    B．燈泡斷路    C．電壓表短路    D．電流表斷路
（3）排除故障后，他們正確測量了相關數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行了初步處理，如表和圖丙所示．

次數(shù)	U/V	I/A	R/Ω
1	2.0	0.22	9.1
2	2.5	0.24	10.4
3	3.0	0.26	11.5

分析李強同學的數(shù)據(jù)圖象可知：李強所測的小燈泡正常發(fā)光時的電阻值為10Ω．
綜合兩位同學的測量結果可知；該型號小燈泡正常發(fā)光時的電阻值為10Ω．
小紅三次實驗得出的電阻值都不同，原因是燈絲電阻受溫度的影響．
（4）該實驗電路還能測量小燈泡的電功率．

Answer 1

分析 （1）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意正負接線柱．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導線電壓，示數(shù)為0．
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（3）在圖象上找到燈泡2.5V時的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求電阻；根據(jù)求平均值求出燈泡正常發(fā)光的電阻．
（4）知道電壓和電流，根據(jù)P=UI還能求功率．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出．如圖．
 
（2）A、燈泡短路，電路是通路，電流表有示數(shù)．電壓表測導線電壓，示數(shù)為0，不符合題意．
B、燈泡斷路，電路斷路，電流表無示數(shù)．電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，示數(shù)等于電源電壓3V，符合題意．
C、電壓表與燈泡并聯(lián)，電壓表短路，燈泡也同時被短路，燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電路通路，電流表有示數(shù)，不符合題意．
D、電流表斷路，整個電路斷路，電流表無示數(shù)，燈泡不亮，燈泡中無電流，兩端無電壓，電壓表無示數(shù)．不符合題意．
（3）析小強同學的數(shù)據(jù)圖象可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，則小強所測的小燈泡正常發(fā)光時的電阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω
 綜合兩位同學的測量結果可知：該型號小燈泡正常發(fā)光時的電阻值：R′=$\frac{1}{4}$（10Ω+9.1Ω+10.4Ω+11.5Ω）=10.25Ω．
燈絲的電阻是變化的，說明燈絲電阻受到溫度的影響；
（4）知道電壓和電流，根據(jù)P=UI，還能計算功率，所以此電路還能測燈泡的功率．
故答案為：（1）如圖所示；（2）B；（3）10；10；燈絲電阻受到溫度的影響；（4）電功率．

點評 本題考查了連接電路的注意事項、連接實物電路圖、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)分析等問題，都屬于實驗的常考問題；連接實物電路圖時，要注意電壓表量程的選擇，注意電壓表正負接線柱不要接反；分析電路故障時，要考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析找出故障原因．