Question

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中．用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖1所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零，閉合開關(guān)后

（1）若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為______；
若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為______；
若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為______?
（2）一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻及隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖2所示，利用這條圖線計(jì)算：
①在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P=______W．
②若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為______歐姆．
③假設(shè)燈絲電阻與其絕對(duì)溫度成正比，室溫為300K，在正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為______K．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電壓表及電流表的示數(shù)可以得出電路中的故障原因；若電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表與電源相連，一般在電壓表中間的部分存在斷路；若電流表有示數(shù)而電壓表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明有短路現(xiàn)象；
（2）①由圖示圖象求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，然后由電功率公式求出燈泡電阻；
②已知燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與電阻，由歐姆定律求出其正常發(fā)光時(shí)的電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值；
③由圖象求出室溫時(shí)燈絲電阻與燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，然后求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的溫度．
解答：解：（1）電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源是連通的，但燈泡不亮說(shuō)明電路中有斷路，且斷路只能是d導(dǎo)線； 
電流表有示數(shù)說(shuō)明電路是導(dǎo)通的，電壓表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電壓表與電斷開，故只能是h斷路；
調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能控制電路說(shuō)明電路是完好的，但電壓表及電流表無(wú)法調(diào)到零說(shuō)明接成了限流接法，故應(yīng)該是g導(dǎo)線斷路；
（2）①由圖象可知，燈泡在額定電壓12V時(shí)，燈絲電阻為6Ω，則燈泡額定功率P===24W．
②由小燈泡的U-I圖象可知，小燈泡正常發(fā)光電壓為12V時(shí)對(duì)應(yīng)電阻為R=6Ω，
所以通過(guò)小燈泡電流為I===2A，
由歐姆定律可得，串聯(lián)電阻的阻值R===4Ω．
③根據(jù)題意設(shè)燈絲電阻R=KT，室溫時(shí)即T=300K時(shí)可讀出R=1Ω，即1=300k，所以小燈泡在正常發(fā)光情況下U=12V時(shí)R=6Ω，即應(yīng)滿足6=KT，聯(lián)立解得T=1800K．
故答案為：（1）d；h；g；（2）①24；②4；③1800．
點(diǎn)評(píng)：（1）本題要求同學(xué)們能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷實(shí)驗(yàn)故障，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．電路故障一般有斷路和短路兩種情況，用電壓表判斷時(shí)：若電壓表示數(shù)不為零，則電壓表兩端之間有斷路；若電壓表示數(shù)為零，則電壓表兩端之間發(fā)生短路．
（2）由圖象求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，應(yīng)用電功率公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律，即可正確解題．