Question

15．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)小燈泡的電阻：
（1）請(qǐng)你幫他用筆劃線代替導(dǎo)線連接實(shí)物電路，導(dǎo)線不允許交叉．
（2）該同學(xué)連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表有示數(shù)，接近電源電壓，你認(rèn)為該電路故障可能是燈泡斷路．
（3）該同學(xué)排除電路故障后，完成實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖象，如圖乙所示，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2.0V時(shí)，小燈泡的電阻為5Ω．
（4）該同學(xué)提出在測(cè)定值電阻的實(shí)驗(yàn)中，繪制的圖象是一條直線，而本實(shí)驗(yàn)得到的是曲線，你認(rèn)為原因可能是燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)燈泡電阻，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)電路電流，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)保護(hù)電路，同時(shí)改變燈泡兩端電壓，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中，控制電路的通斷，電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)燈泡電壓，據(jù)此連接電路圖．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡短路、或燈泡斷路、或燈泡之外電路存在斷路；電流表指針不動(dòng)，說(shuō)明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路．
（3）由圖讀出當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2.0V時(shí)通過(guò)燈泡的電流，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出燈泡阻值．
（4）燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的增大而增加，而燈泡亮度大時(shí)，此時(shí)的溫度也會(huì)升高，其電阻會(huì)增大．

解答 解：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器、電流表與燈泡串聯(lián)，實(shí)物電路圖如圖所示．
．
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明某處發(fā)生了斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的燈泡出現(xiàn)了斷路．
（3）由乙圖可知：當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2.0V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.4A，
小燈泡的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω；
（4）繪制的圖象是曲線，說(shuō)明燈絲電阻不是定值，原因是燈絲亮度大時(shí)，其溫度也高，燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）如上圖；（2）燈泡斷路；（3）5；（4）燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測(cè)電阻的實(shí)物圖連接、電路故障分析、圖象分析等，關(guān)鍵是知道燈絲的電阻不是定值，會(huì)隨溫度的升高而增大．