Question

17．在測額定電壓為2.5V小燈泡電阻的實驗中：

（1）如甲圖所示，小侯同學所連接的電路存在錯誤．但只需改動一根導線，即可使電路連接正確，請你在應改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線在圖中畫出正確的接法．
（2）電路正確連接后，閉合開關，小燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表幾乎沒有示數(shù)，出現(xiàn)這一故障的原因可小燈泡斷路．
（3）排出故障后，小侯同學進行了四次實驗，并將部分實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在下面的表格中，請你幫他將表中未填的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象填寫完整．

實驗序號	U/V	I/A	R/Ω	燈泡亮度
1	0.5	0.13	3.8	不亮
2	1.0	0.18	5.6	燈絲暗紅
3	1.5	0.21	7.1	微弱發(fā)光
4	2.5	0.25

（4）小侯同學分析以上實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻值存在明顯差異，原因可能是：電阻受溫度影響，小侯同學發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后，覺得為了能夠更好體現(xiàn)小燈泡電阻的變化，應該讓小燈泡的電壓從0開始連續(xù)變化，如乙圖是她另外設計的一個電路，該電路能（選題“能”“不能”）實現(xiàn)這一目的．

Answer 1

分析 （1）在實物連接圖中找錯誤，主要從電壓表、電流表的量程、正負接線柱、連接方式考慮，從滑動變阻器接線柱選擇和連接方式考慮．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路，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)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．
（3）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算電阻，根據(jù)實際電壓與額定電壓的關系判斷燈泡的發(fā)光情況．
（4）燈絲電阻跟長度、橫截面積、材料、溫度有關，從電阻大小的影響因素來考慮，滑動變阻器與燈泡并聯(lián)，從燈泡有電阻這一角度分析．

解答 解：（1）圖中電流從滑動變阻器出來先進了電壓表，使電壓表串聯(lián)在了電路中，并沒有并聯(lián)在燈泡的兩端是錯誤的，修改后的連接如圖所示：

（2）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電壓表與電源連通，所以燈泡斷路．
（3）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；因為此時燈泡兩端的電壓為額定電壓，故燈泡正常發(fā)光；
（4）實驗過程中，燈絲長度、橫截面積、材料都不變，電壓不同，溫度不同，電阻不同，所以電阻受溫度影響；
由題意可知，滑動變阻器與燈泡并聯(lián)，閉合開關時，滑動變阻器連入阻值為其最大值，燈泡被短路，電壓表示數(shù)為零，逐漸向右移動電壓表的示數(shù)逐漸變大，故乙圖能實現(xiàn)．
故答案為：（1）如圖；（2）小燈泡斷路；（3）10；正常發(fā)光；（4）燈絲電阻受溫度影響；能．

點評 此題測量小燈泡的電阻實驗，考查了學生對實物電路的連接，特別是電流表、電壓表、滑動變阻器的接法，同時考查了有關有關電阻的計算及燈絲電阻與溫度的關系．電路故障也是電學中常出現(xiàn)的問題，要根據(jù)小燈泡、電流表、電壓表的情況確定．