Question

16．小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了影響導(dǎo)體電阻大小因素后，始終在想：小燈泡在不同亮度下，燈絲電阻是否變化？怎樣改變？他決定通過實(shí)驗(yàn)來解決這個(gè)問題．

（1）小明找到了一些額定電壓是3.8V的小燈泡，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路，但是粗心的他將電路連接成了圖2所示的電路，他連接電路的錯(cuò)誤是電流表和電壓表的位置連接反了；
（2）假設(shè)電路中各元件都完好，且接觸良好，那么根據(jù)小明連接的電路圖2，開關(guān)閉合后，會(huì)出現(xiàn)以下哪些現(xiàn)象BCE 
A．電流表被燒毀     B．電壓表有讀數(shù)，且接近電源電壓
C．燈不亮  D．電壓表讀數(shù)為零   E．電流表幾乎無讀數(shù)
（3）小明在改正了連接錯(cuò)誤后，測得了幾組數(shù)據(jù)如表，當(dāng)燈兩端的電壓為2.5V時(shí)，電流表讀數(shù)如圖3所示，根據(jù)電流表的讀數(shù)，填寫表中空格內(nèi)容（計(jì)算結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓/V	電流/A	電阻/Ω	燈的亮度
1	1	0.15	6.67	燈絲微紅
2	1.5	0.18	8.33	微弱發(fā)光
3	2	0.21	9.52	較暗發(fā)光
4	2.5			發(fā)光偏暗
5	3	0.26	11.54	正常發(fā)光
6	3.8	0.27	14.07	較亮
7	4.5	0.31	14.52	特別亮

（4）根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻和亮度之間的關(guān)系是燈越亮，燈絲溫度越高，導(dǎo)體電阻越大，其原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)接入，電壓表與燈泡并聯(lián)接入，注意電流應(yīng)從電壓表的正接線柱流進(jìn)，負(fù)接線柱流出，由此分析解答；
（2）電壓表內(nèi)阻較大，故電壓表在電路中相當(dāng)于斷路，故電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中；而電流表內(nèi)阻較小，故電流表在電路中相當(dāng)于短路，故電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中；根據(jù)電路的特點(diǎn)及互換后兩表的接法可知出現(xiàn)的情況；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)燈泡的電阻；
（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，電壓發(fā)生變化時(shí)，燈絲的溫度也發(fā)生變化，故從該角度分析即可判斷．

解答 解：（1）由所給的實(shí)驗(yàn)器材可知，電流表與燈泡并聯(lián)，電壓表與燈泡串聯(lián)，故連接電路的錯(cuò)誤是電流表和電壓表的位置連接反了，應(yīng)該互換；
（2）假設(shè)電路中各元件都完好，且接觸良好，由于電壓表串聯(lián)在電路中相當(dāng)于斷路，測量電源電壓；電流表示數(shù)接近為零，但不會(huì)燒壞；燈泡幾乎無電流通過，所以燈泡不亮．故出現(xiàn)的現(xiàn)象是BCE．
（3）圖丙中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此時(shí)燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.42Ω；
（4）根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻和亮度之間的關(guān)系是燈越亮，燈絲溫度越高，導(dǎo)體電阻越大，原因是燈越亮，燈絲溫度越高，導(dǎo)體電阻越大．
故答案為：（1）電流表和電壓表的位置連接反了；
（2）BCE；
（3）0.24；10.42；
（4）燈越亮，燈絲電阻越大；燈越亮，燈絲溫度越高，導(dǎo)體電阻越大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測定小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)物圖的連接、電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)和歐姆定律的應(yīng)用，電表讀數(shù)時(shí)一定要認(rèn)清量程和分度值；知道電阻受溫度的影響是解決該題的關(guān)鍵．