Question

5．小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的電阻．
（1）小明連接的部分實(shí)驗(yàn)電路如圖所示．請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助他完成電路連接．
（2）小明同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線時(shí)，小燈泡立即發(fā)出耀眼的光亮．檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請(qǐng)找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處．
①連接電路時(shí)，開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài)；
②閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P沒有處于阻值最大端．
（3）小明按要求閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈不亮、電流表的示數(shù)為0、電壓表的示數(shù)約為3V，則產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是下列情況中的C．（填字母）
A．滑動(dòng)變阻器短路  B．電流表短路  C．燈泡L斷路  D．燈泡L短路
（4）排除故障后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，燈泡L不發(fā)光．這時(shí)應(yīng)該進(jìn)行的操作是向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈泡發(fā)光，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，記錄在表格中．

U/V	I/A	R/Ω
2.0	0.22	9.09
2.5	0.25	10
3.0	0.26	11.5

（5）小明記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出小燈泡在不同狀態(tài)時(shí)的阻值不同，且隨電壓的增大而增大，其原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián)，電流表按表中數(shù)據(jù)選用小量程與燈串聯(lián)，注意電表正負(fù)接線柱的接法；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，變阻器滑片置于阻值最大處；
（3）小明按要求閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈不亮、電流表的示數(shù)為0，說明電路可能斷路；電壓表的示數(shù)約為3V，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的燈之外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈斷路了；
（4）電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，燈泡L不發(fā)光，是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器接入電路中的阻值太大了，據(jù)此回答；
（5）根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大分析作答．

解答 解：（1）電源電壓為3V，所以電壓表選用小量程與燈并聯(lián)；
由表中數(shù)據(jù)可知，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，注意電流從電表正接線柱流入，如下圖所示：

（2）小明同學(xué)連接好最后一跟導(dǎo)線時(shí)，小燈泡立即發(fā)出耀眼的光亮，檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，說明：①連接電路時(shí)，開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài)；
小燈泡立即發(fā)出耀眼的光亮，則電路中電流過大，說明：②閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P沒有處于阻值最大端；
（3）經(jīng)分析，小明按要求閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈不亮、電流表的示數(shù)為0，說明電路中有斷路故障；電壓表的示數(shù)約為3V，說明電壓表的兩接線柱與電源兩極相連通，則產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路了，選C；
（4）電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，燈不亮，是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器接入電路中的阻值太大了，應(yīng)該向阻值減小的方向緩慢移動(dòng)滑片，即向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈泡發(fā)光；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI，燈的實(shí)際功率也增大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以燈絲的電阻變大；
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）①連接電路時(shí)，開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài)；
②閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P沒有處于阻值最大端；
（3）C；
（4）向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈泡發(fā)光；
（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題測量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的電阻，考查電路的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、常見現(xiàn)象的處理、故障的分析及影響電阻大小的因素，綜合性較強(qiáng)．