Question

有如下实验器材：
干电池2节；标有“3V、1W”的小灯泡一个；最大阻值为50Ω的滑动变阻器一只；电键、导线若干．
某实验小组利用以上实验器材连成如图所示的电路，在闭合电键后发现小灯泡不亮．为了探究小灯泡不亮的原因，同学们进行了如下的检测．
实验一：一位同学用多用电表的电压档进行检测．选择直流电压5V档，首先断开开关，红黑表笔分别接在a、d两点，表的示数接近3V；然后闭合开关，再测量a、d两点之间的电压，发现表的示数为2.6V，测量a、b两点之间的电压时，表的示数为零；测b、c两点的电压时，表的示数为2.4V；测c、d两点的电压时，表的示数接近0.2V．
实验二：另一位同学用多用电表的欧姆档（表盘中央刻度为20）进行测量．在对多用电表进行了正确的操作之后，断开开关，两表笔分别接在开关的左端和b点，表的示数为零；两表笔接在b、c两点，表的示数为30Ω左右；两表笔接在c、d两点，表的示数为3Ω左右；两表笔接在d点和电池的负极，表的示数为零．
问：（1）实验一中“断开开关，红黑表笔分别接在a、d两点，伏特表的示数接近3V；然后闭合开关，再测量a、d两点的电压时，发现伏特表的示数为2.6V”．根据这句话对判断小灯泡不亮的原因你能得到哪些有用的结论？（三条）
a．

 

；
b．

 

；
c．

 

；
（2）实验二中“对多用电表进行了正确的操作”指的是

 

（填字母代号）
A．将红、黑表笔分别插入“+”、“-”测试笔插孔
B．将红、黑表笔分别插入“-”、“+”测试笔插孔
C．将选择开关置于欧姆档的“×1”档
D．将选择开关置于欧姆档的“×10”档
E．将选择开关置于欧姆档的“×100”档
F．短接红、黑表笔，调整调零旋钮，使指针指在欧姆档的“0”刻度线处，然后断开表笔．
G．短接红、黑表笔，调整调零旋钮，使指针指在电流表的“0”刻度线处，然后断开表笔．
（3）“欧姆表的两表笔分别接在c、d两点，表的示数为3Ω左右”，而根据公式计算小灯泡的电阻是9Ω，其原因是

 

，

 

，

 

．
（4）综合实验一和实验二可以判断小灯泡不亮的原因是

 

（填字母代号）
A．小灯泡短路B．小灯泡断路
C．滑动变阻器短路D．滑动变阻器断路
E．闭合开关后开关断路F．电源的内阻太大
G．电源的电动势远小于正常值H．滑动变阻器接入电路的电阻太大．

Answer 1

分析：（1）根据电压表的示数，可以判断出回路中各段的电压以及是否短路或断路；
（2）小灯泡一个标有“3V、1W”，根据公式：P=

U2

R

计算出灯泡的电阻，选择合适的档位；要注意欧姆表的使用步骤和使用的注意事项；
（3）小灯泡的电阻值不一样，是因为由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大，欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值，而根据公式计算出的小灯泡电阻值是高温下（正常工作）的电阻值；
（4）测b、c两点的电压时，表的示数为2.4V；测c、d两点的电压时，表的示数接近0.2V，很明显灯泡上的电压值太小，可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大．

解答：解：（1）根据电压表的示数，可以判断出回路中各段的电压中，小灯泡上分担的电压值偏小：
断开开关，红黑表笔分别接在a、d两点，伏特表的示数接近3V，说明干电池正常；
闭合开关，再测量a、d两点的电压时，发现伏特表的示数为2.6V”说明此时回路中有电流，电键正常；而且回路中没有断路处；
所以可以得出的结论是：a．干电池正常；b．电键正常；c．闭合开关后回路是连通的，没有断路之处；
（2）小灯泡一个标有“3V、1W”，根据公式：P=

U2

R

计算出灯泡的电阻R=

U2

P

=9Ω，所以要选择欧姆档的“×1”档，要注意欧姆表的使用步骤和使用的注意事项：：选择档位后在测量前要先进行欧姆调零；
所以正确的操作是A、C、F．
（3）小灯泡的电阻值不一样，是因为由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大，欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值，而根据公式计算出的小灯泡电阻值是正常工作时的电阻值，即高温时的电阻值；
（4）断开开关，红黑表笔分别接在a、d两点，表的示数接近3V；然后闭合开关，再测量a、d两点之间的电压，发现表的示数为2.6V，测量a、b两点之间的电压时，表的示数为零；这种结果表明电路的连接正常，各段上没有断路，也没有短路；测b、c两点的电压时，表的示数为2.4V；测c、d两点的电压时，表的示数接近0.2V，很明显灯泡上的电压值太小，可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大．这种情况可能会使小灯泡不亮．所以判断小灯泡不亮的原因是H．
故答案为：（1）a．干电池正常；b．电键正常；c．闭合开关后回路是连通的，没有断路之处；
（2）ACF
（3）由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大，欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值，而根据公式计算出的小灯泡电阻值是高温下（正常工作）的电阻值．
（4）H

点评：该题属于电路故障的判断，解题的关键是能根据电路中各段上的电压的分配判断有误短路点，根据电路中的电流判断有误断点．该类题目的难度一般都比较大，属于容易错的题目．