Question

24、在物理实验课上，小明设计了如图所示的电路来进行实验．
（1）小明想用上图的电路来探究电流与电压的关系：
①请你评价这个电路的设计缺点

小灯泡的电阻是变化的

；
②提出改正方案：

用定值电阻替代小灯泡

．
（2）小明在用上图的电路测量小灯泡电功率的实验中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了-会．灯L突然熄灭，两个电表中只有-个电表示数变大，则：
①若电压表示数变大，电路故障是

A-L-B之间是断路

；
②若电流表示数变大，电路故障是

A-L-B之间是短路

．

Answer 1

分析：（1）研究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时应该保持电阻不变．
（2）电路正常工作说明电路是通路，灯突然熄灭，说明灯的短路或电路出现断路．
（3）导体电阻导线的影响因素：材料、长度、横截面积有关，有时还跟温度有关．

解答：解：（1）灯丝的电阻随温度变化比较明显，当电压改变时，温度升高，灯丝电阻增大，不能保持电阻不变．实验中不能用小灯泡，用定值电阻替代小灯泡，定值电阻的阻值受温度影响较小，研究电流跟电压关系时，可以保持电阻不变．
（2）闭合开关S后，电路正常工作，说明电路是通路．过了-会．灯L突然熄灭，说明电路可能是断路，也可能是小灯泡短路．
（3）如果电压表的示数变大，电流表的示数几乎不动，电路是断路．电压表有示数，电压表并联在小灯泡的两端，A-L-B之外是连通的，A-L-B之间是断路．
（4）如果电流表示数变大，电路是连通的．电压表的示数是0，说明电压表测量导线两端的电压，根据U=IR，导线电阻为0，所以U=0．A-L-B之间是短路．
故答案为：（1）①小灯泡的电阻是变化的．②用定值电阻替代小灯泡．
（2）①A-L-B之间是断路．②A-L-B之间是短路．

点评：（1）研究电流跟电阻的关系时，保持定值电阻两端的电压不变．研究电流跟电压的作用时，保持电阻不变．
（2）用电压表、电流表会检测电路故障．