Question

16．小剛同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的燈絲電阻．
（1）小剛同學(xué)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）在連接電路的過程中，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)，開關(guān)S閉合前，應(yīng)把電路圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B（填“A”或“B”）端．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，如果出現(xiàn)了小燈泡發(fā)光很暗，移動(dòng)滑片，電壓表和電流表示數(shù)都不變，電路發(fā)生的連接錯(cuò)誤可能是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接在下面的兩個(gè)接線柱上了．
（4）開關(guān)S閉合后，發(fā)現(xiàn)燈泡L不發(fā)光，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表的示數(shù)如圖16甲所示．若電路只有一處故障，則產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是下列情況中的C
A．滑動(dòng)變阻器斷路      B．電流表斷路       C．燈泡L斷路     D．燈泡L短路
（5）閉合開關(guān)，若將小燈泡和電流表的位置互換，則閉合開關(guān)后的現(xiàn)象是C 
A．小燈泡不發(fā)光，電壓表沒有示數(shù)     
B．小燈泡不發(fā)光，電流表沒有示數(shù)
C．小燈泡正常發(fā)光，電壓表沒有示數(shù)   
D．小燈泡正常發(fā)光，電流表沒有示數(shù)
（6）排除故障后，當(dāng)電壓表的示數(shù)是2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為0.3A，燈絲電阻為8.3Ω．
（7）下面是另一小組的同學(xué)測量的電壓和電流的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6
燈泡兩端的電壓U（V）	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
通過燈泡的電流I（A）	0.18	0.22	0.26	0.3	0.31	0.32
燈泡發(fā)光情況	逐漸變亮

分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出，燈泡兩端電壓逐漸變大的過程中，燈絲中的電流逐漸變大，燈絲的電阻阻值將變大（“變大”“不變”“變小”）．

Answer 1

分析 （1）電壓表應(yīng)與被測電路并聯(lián)，把電壓表與燈泡并聯(lián)接入電路；
（2）為保護(hù)電路，在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置；
（3）電流不變，則說明電阻不變，從滑動(dòng)變阻器的連接上分析便可；
（4）燈泡L不發(fā)光，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，則電路中發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路，電壓表的示數(shù)接近于電源電壓；
（5）分析電路圖可知電壓表測燈泡兩端電壓，若將小燈泡和電流表的位置互換，電路變成了電壓表測電流表兩端電壓；
（6）看清量程和分度值，讀出示數(shù)，利用R=$\frac{U}{I}$求出電阻；
（7）根據(jù)數(shù)據(jù)分析電流和電阻的變化情況，得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的結(jié)論．

解答 解：（1）由題可知，電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，電流表與小燈泡串聯(lián)，如圖1；  
（2）為保護(hù)電路，在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；為防止電路中電流過大而損壞電路設(shè)備，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至最大阻值處，由圖可知，應(yīng)滑至B端；
（3）移動(dòng)滑片，電壓表和電流表示數(shù)都不變且很小，說明滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值很大，且滑片移動(dòng)時(shí)，其阻值不變，可能同時(shí)將下面兩個(gè)接線柱接入了電路；
（4）燈泡L不發(fā)光，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，則電路中發(fā)生斷路，由圖可知，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，可知與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路；故選C；
（5）由圖可知，小燈泡與電流表串聯(lián)，若將小燈泡和電流表的位置互換，不會(huì)影響電路電流，所以燈泡仍正常發(fā)光，電流表示數(shù)不變；原來電壓表測燈泡兩端電壓，位置互換，電壓表測電流表兩端電壓，電流表的電阻幾乎為0，相當(dāng)于導(dǎo)線，電壓表被短路，故示數(shù)為0．故選C；
（6）電流表所接量程為0～0.6A，分度值為0.02A，此時(shí)示數(shù)為I=0.3A；
由于電壓表示數(shù)即小燈泡兩端的電壓為U=2.5V，則被測電阻的阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（7）由表中數(shù)據(jù)可知，通過燈的電流隨電壓的增大而變大，根據(jù)P=UI可知，燈絲的功率也變大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，所以燈絲的電阻隨電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻變大．
故答案為：（1）如圖1；（2）斷開；B；（3）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接在下面的兩個(gè)接線柱上了；（4）C；（5）C；（6）0.3；8.3；（7）變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、電表讀數(shù)、求燈泡電阻、影響燈泡電阻的因素等問題，綜合性強(qiáng)．