Question

有如下實(shí)驗(yàn)器材：
干電池2節(jié)；標(biāo)有“3V、1W”的小燈泡一個(gè)；最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器一只；電鍵、導(dǎo)線若干．
某實(shí)驗(yàn)小組利用以上實(shí)驗(yàn)器材連成如圖所示的電路，在閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．為了探究小燈泡不亮的原因，同學(xué)們進(jìn)行了如下的檢測(cè)．
實(shí)驗(yàn)一：一位同學(xué)用多用電表的電壓檔進(jìn)行檢測(cè)．選擇直流電壓5V檔，首先斷開開關(guān)，紅黑表筆分別接在a、d兩點(diǎn)，表的示數(shù)接近3V；然后閉合開關(guān)，再測(cè)量a、d兩點(diǎn)之間的電壓，發(fā)現(xiàn)表的示數(shù)為2.6V，測(cè)量a、b兩點(diǎn)之間的電壓時(shí)，表的示數(shù)為零；測(cè)b、c兩點(diǎn)的電壓時(shí)，表的示數(shù)為2.4V；測(cè)c、d兩點(diǎn)的電壓時(shí)，表的示數(shù)接近0.2V．
實(shí)驗(yàn)二：另一位同學(xué)用多用電表的歐姆檔（表盤中央刻度為20）進(jìn)行測(cè)量．在對(duì)多用電表進(jìn)行了正確的操作之后，斷開開關(guān)，兩表筆分別接在開關(guān)的左端和b點(diǎn)，表的示數(shù)為零；兩表筆接在b、c兩點(diǎn)，表的示數(shù)為30Ω左右；兩表筆接在c、d兩點(diǎn)，表的示數(shù)為3Ω左右；兩表筆接在d點(diǎn)和電池的負(fù)極，表的示數(shù)為零．
問(wèn)：（1）實(shí)驗(yàn)一中“斷開開關(guān)，紅黑表筆分別接在a、d兩點(diǎn)，伏特表的示數(shù)接近3V；然后閉合開關(guān)，再測(cè)量a、d兩點(diǎn)的電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)伏特表的示數(shù)為2.6V”．根據(jù)這句話對(duì)判斷小燈泡不亮的原因你能得到哪些有用的結(jié)論？（三條）
a．

 

；
b．

 

；
c．

 

；
（2）實(shí)驗(yàn)二中“對(duì)多用電表進(jìn)行了正確的操作”指的是

 

（填字母代號(hào)）
A．將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”測(cè)試筆插孔
B．將紅、黑表筆分別插入“-”、“+”測(cè)試筆插孔
C．將選擇開關(guān)置于歐姆檔的“×1”檔
D．將選擇開關(guān)置于歐姆檔的“×10”檔
E．將選擇開關(guān)置于歐姆檔的“×100”檔
F．短接紅、黑表筆，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆檔的“0”刻度線處，然后斷開表筆．
G．短接紅、黑表筆，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指在電流表的“0”刻度線處，然后斷開表筆．
（3）“歐姆表的兩表筆分別接在c、d兩點(diǎn)，表的示數(shù)為3Ω左右”，而根據(jù)公式計(jì)算小燈泡的電阻是9Ω，其原因是

 

，

 

，

 

．
（4）綜合實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二可以判斷小燈泡不亮的原因是

 

（填字母代號(hào)）
A．小燈泡短路B．小燈泡斷路
C．滑動(dòng)變阻器短路D．滑動(dòng)變阻器斷路
E．閉合開關(guān)后開關(guān)斷路F．電源的內(nèi)阻太大
G．電源的電動(dòng)勢(shì)遠(yuǎn)小于正常值H．滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻太大．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電壓表的示數(shù)，可以判斷出回路中各段的電壓以及是否短路或斷路；
（2）小燈泡一個(gè)標(biāo)有“3V、1W”，根據(jù)公式：P=

U2

R

計(jì)算出燈泡的電阻，選擇合適的檔位；要注意歐姆表的使用步驟和使用的注意事項(xiàng)；
（3）小燈泡的電阻值不一樣，是因?yàn)橛捎跓艚z的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測(cè)出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據(jù)公式計(jì)算出的小燈泡電阻值是高溫下（正常工作）的電阻值；
（4）測(cè)b、c兩點(diǎn)的電壓時(shí)，表的示數(shù)為2.4V；測(cè)c、d兩點(diǎn)的電壓時(shí)，表的示數(shù)接近0.2V，很明顯燈泡上的電壓值太小，可能是滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻太大．

解答：解：（1）根據(jù)電壓表的示數(shù)，可以判斷出回路中各段的電壓中，小燈泡上分擔(dān)的電壓值偏小：
斷開開關(guān)，紅黑表筆分別接在a、d兩點(diǎn)，伏特表的示數(shù)接近3V，說(shuō)明干電池正常；
閉合開關(guān)，再測(cè)量a、d兩點(diǎn)的電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)伏特表的示數(shù)為2.6V”說(shuō)明此時(shí)回路中有電流，電鍵正常；而且回路中沒(méi)有斷路處；
所以可以得出的結(jié)論是：a．干電池正常；b．電鍵正常；c．閉合開關(guān)后回路是連通的，沒(méi)有斷路之處；
（2）小燈泡一個(gè)標(biāo)有“3V、1W”，根據(jù)公式：P=

U2

R

計(jì)算出燈泡的電阻R=

U2

P

=9Ω，所以要選擇歐姆檔的“×1”檔，要注意歐姆表的使用步驟和使用的注意事項(xiàng)：：選擇檔位后在測(cè)量前要先進(jìn)行歐姆調(diào)零；
所以正確的操作是A、C、F．
（3）小燈泡的電阻值不一樣，是因?yàn)橛捎跓艚z的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測(cè)出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據(jù)公式計(jì)算出的小燈泡電阻值是正常工作時(shí)的電阻值，即高溫時(shí)的電阻值；
（4）斷開開關(guān)，紅黑表筆分別接在a、d兩點(diǎn)，表的示數(shù)接近3V；然后閉合開關(guān)，再測(cè)量a、d兩點(diǎn)之間的電壓，發(fā)現(xiàn)表的示數(shù)為2.6V，測(cè)量a、b兩點(diǎn)之間的電壓時(shí)，表的示數(shù)為零；這種結(jié)果表明電路的連接正常，各段上沒(méi)有斷路，也沒(méi)有短路；測(cè)b、c兩點(diǎn)的電壓時(shí)，表的示數(shù)為2.4V；測(cè)c、d兩點(diǎn)的電壓時(shí)，表的示數(shù)接近0.2V，很明顯燈泡上的電壓值太小，可能是滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻太大．這種情況可能會(huì)使小燈泡不亮．所以判斷小燈泡不亮的原因是H．
故答案為：（1）a．干電池正常；b．電鍵正常；c．閉合開關(guān)后回路是連通的，沒(méi)有斷路之處；
（2）ACF
（3）由于燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測(cè)出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據(jù)公式計(jì)算出的小燈泡電阻值是高溫下（正常工作）的電阻值．
（4）H

點(diǎn)評(píng)：該題屬于電路故障的判斷，解題的關(guān)鍵是能根據(jù)電路中各段上的電壓的分配判斷有誤短路點(diǎn)，根據(jù)電路中的電流判斷有誤斷點(diǎn)．該類題目的難度一般都比較大，屬于容易錯(cuò)的題目．