Question

有如下實驗器材：
干電池2節；標有“3V、1W”的小燈泡一個；最大阻值為50Ω的滑動變阻器一只；電鍵、導線若干．
某實驗小組利用以上實驗器材連成如圖所示的電路，在閉合電鍵后發現小燈泡不亮．為了探究小燈泡不亮的原因，同學們進行了如下的檢測．
實驗一：一位同學用多用電表的電壓檔進行檢測．選擇直流電壓5V檔，首先斷開開關，紅黑表筆分別接在a、d兩點，表的示數接近3V；然后閉合開關，再測量a、d兩點之間的電壓，發現表的示數為2.6V，測量a、b兩點之間的電壓時，表的示數為零；測b、c兩點的電壓時，表的示數為2.4V；測c、d兩點的電壓時，表的示數接近0.2V．
實驗二：另一位同學用多用電表的歐姆檔（表盤中央刻度為20）進行測量．在對多用電表進行了正確的操作之后，斷開開關，兩表筆分別接在開關的左端和b點，表的示數為零；兩表筆接在b、c兩點，表的示數為30Ω左右；兩表筆接在c、d兩點，表的示數為3Ω左右；兩表筆接在d點和電池的負極，表的示數為零．
問：（1）實驗一中“斷開開關，紅黑表筆分別接在a、d兩點，伏特表的示數接近3V；然后閉合開關，再測量a、d兩點的電壓時，發現伏特表的示數為2.6V”．根據這句話對判斷小燈泡不亮的原因你能得到哪些有用的結論？（三條）
a．

 

；
b．

 

；
c．

 

；
（2）實驗二中“對多用電表進行了正確的操作”指的是

 

（填字母代號）
A．將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”測試筆插孔
B．將紅、黑表筆分別插入“-”、“+”測試筆插孔
C．將選擇開關置于歐姆檔的“×1”檔
D．將選擇開關置于歐姆檔的“×10”檔
E．將選擇開關置于歐姆檔的“×100”檔
F．短接紅、黑表筆，調整調零旋鈕，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，調整調零旋鈕，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，表的示數為3Ω左右”，而根據公式計算小燈泡的電阻是9Ω，其原因是

 

，

 

，

 

．
（4）綜合實驗一和實驗二可以判斷小燈泡不亮的原因是

 

（填字母代號）
A．小燈泡短路B．小燈泡斷路
C．滑動變阻器短路D．滑動變阻器斷路
E．閉合開關后開關斷路F．電源的內阻太大
G．電源的電動勢遠小于正常值H．滑動變阻器接入電路的電阻太大．

Answer 1

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

U2

R

計算出燈泡的電阻，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；
（3）小燈泡的電阻值不一樣，是因為由于燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據公式計算出的小燈泡電阻值是高溫下（正常工作）的電阻值；
（4）測b、c兩點的電壓時，表的示數為2.4V；測c、d兩點的電壓時，表的示數接近0.2V，很明顯燈泡上的電壓值太小，可能是滑動變阻器接入電路的電阻太大．

解答：解：（1）根據電壓表的示數，可以判斷出回路中各段的電壓中，小燈泡上分擔的電壓值偏小：
斷開開關，紅黑表筆分別接在a、d兩點，伏特表的示數接近3V，說明干電池正常；
閉合開關，再測量a、d兩點的電壓時，發現伏特表的示數為2.6V”說明此時回路中有電流，電鍵正常；而且回路中沒有斷路處；
所以可以得出的結論是：a．干電池正常；b．電鍵正常；c．閉合開關后回路是連通的，沒有斷路之處；
（2）小燈泡一個標有“3V、1W”，根據公式：P=

U2

R

計算出燈泡的電阻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：：選擇檔位后在測量前要先進行歐姆調零；
所以正確的操作是A、C、F．
（3）小燈泡的電阻值不一樣，是因為由于燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據公式計算出的小燈泡電阻值是正常工作時的電阻值，即高溫時的電阻值；
（4）斷開開關，紅黑表筆分別接在a、d兩點，表的示數接近3V；然后閉合開關，再測量a、d兩點之間的電壓，發現表的示數為2.6V，測量a、b兩點之間的電壓時，表的示數為零；這種結果表明電路的連接正常，各段上沒有斷路，也沒有短路；測b、c兩點的電壓時，表的示數為2.4V；測c、d兩點的電壓時，表的示數接近0.2V，很明顯燈泡上的電壓值太小，可能是滑動變阻器接入電路的電阻太大．這種情況可能會使小燈泡不亮．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．閉合開關后回路是連通的，沒有斷路之處；
（2）ACF
（3）由于燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據公式計算出的小燈泡電阻值是高溫下（正常工作）的電阻值．
（4）H

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