Question

20．如圖是某實驗小組在用“伏安法測小燈泡工作時電阻”實驗中的實物連接圖．
（1）小燈泡正常發(fā)光的電壓是3.8V，正常發(fā)光時的燈絲電阻大約12Ω左右．請你指出連接圖中的三處錯誤．
A滑動變阻器將上面兩個接線柱接入B電壓表選用的量程太小C電壓表正負接線柱接反了
（2）小組發(fā)現(xiàn)錯誤后立即糾正，但閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)近似等于4.5V，發(fā)生這個故障的原因可能是燈泡斷路．

次數(shù)	1	2	3	4	5
U/V	3.0	3.5	3.8	4.0	4.5
I/A	0.28	0.30	0.31	0.32	0.34

（3）實驗小組排除故障后進行實驗，得到了下面5組數(shù)據(jù)，請你根據(jù)這個數(shù)據(jù)表，回答下面的問題：
小燈泡的燈絲電阻如何變化？為什么？

Answer 1

分析 （1）分析電路圖，電壓表、滑動變阻器的接法及注意事項分析答題．
（2）閉合開關(guān)后，電流表讀數(shù)為零，說明電路故障為斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連．
（3）由歐姆定律求出5次實驗燈的電阻，根據(jù)溫度對電阻的影響分析答題．

解答 解：（1）由電路圖可知，電路連接存在以下錯誤：
A、滑動變阻器將上面兩個接線柱接入了電路；
B、燈泡額定電壓是3.8V，電壓表應(yīng)選0～15V量程，由電路圖可知，電壓表量程是0～3V，電壓表選用的量程太��；
C、電流從電壓表負接線柱流入了，即電壓表正負接線柱接反了
（2）閉合開關(guān)后，電流表讀數(shù)為零，說明電路故障為斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，燈的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3.0V}{0.28A}$≈10.7Ω；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{3.5V}{0.30A}$≈11.7Ω；
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.8V}{0.31A}$=≈12.3Ω；
R₄=$\frac{{U}_{4}}{{I}_{4}}$=$\frac{4.0V}{0.32A}$=12.5Ω；
R₅=$\frac{{U}_{5}}{{I}_{5}}$=$\frac{4.5V}{0.34A}$≈13.2Ω；
顯然小燈泡燈絲的電阻逐漸變大；由表中數(shù)據(jù)可知，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI燈的功率變大，燈絲的溫度升高，由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，故電壓增大，小燈泡的燈絲電阻也增大．
故答案為：（1）A、滑動變阻器將上面兩個接線柱接入了電路；B、電壓表選用的量程太��；C、電壓表正負接線柱接反了；
（2）燈泡斷路；
（3）小燈泡燈絲的電阻逐漸變大；通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI燈的功率變大，燈絲的溫度升高，由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，故電壓增大，小燈泡的燈絲電阻也增大．

點評 本題用“伏安法測小燈泡工作時電阻”，考查電路的正確連接、故障分析、影響燈泡電阻的因素等問題，知道電表與滑動變阻器的正確連接方法、斷路和短路導(dǎo)致電壓表和電流表示數(shù)的變化、知道影響電阻阻值的因素等是正確解題的關(guān)鍵．