Question

10．某同学通过实验研究照明灯泡的电压与电流的关系．用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图1所示方式连接好电路，电路中电压表和电流表都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：

①照明灯泡不亮，电压表有示数而电流表示数为零，故障是灯泡断路
②排除①的故障后，若不管怎样调节滑动变阻器，灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是h导线断路．
③这位同学用单手完成了实验，他没有触电受伤害的原因人与电源没形成闭合回路．（串联蓄电池的电压200V以上，非专业人士切勿模仿）
④这位同学分别用电流表内接和外接，描绘灯泡（额定电压为220V）的伏安特性曲线（如图2），伏安特性曲线Ⅱ是用的电流表外接（填内接或外接），采用电流表内接（填内接或外接）更好．
⑤这位同学用串联蓄电池的电动势200V，内阻不计，该灯泡与电阻为250Ω定值电阻串联，接在蓄电池两端，用单独电压表测得灯泡电压88V，用单独电流表测得灯泡电流0.38A．

Answer 1

分析 ①常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
②滑动变阻器采用分压接法时电压与电流可以从零开始变化，滑动变阻器采用限流接法时电压与电流不能从零开始变化；
③电流流过人体时人体要受到伤害，没有电流流过人体或电流很小，人不会受到伤害．
④根据内外接法造成实验误差的原因分析图示图象答题；
⑤根据图示图象求出电压与电流．

解答 解：①灯泡不亮，说明电路存在断路，电压表有示数而电流表示数为零，故障是灯泡断路；
②不管怎样调节滑动变阻器，灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器采用限流接法，由图示可知，导线h断路；
③由于人与电源没有形成回路，没有电流流过人体，所以人没有受到伤害；
④如果电流表采用外接法，由于电流表的分压作用，所测电流偏大，由图示图象可知，在电压相同时曲线Ⅱ电流较大，伏安特性曲线Ⅱ是用的电流表外接法；由图示图象可知，电流表采用外接法时实验误差较小，采用电流表内接法更好．
⑤把电源与定值电阻等效为一个电源，在图象坐标系内作出该等效电源的U-I图象如图所示：

由图示图象可知，用单独电压表测得灯泡电压88V（87-90V均正确），用单独电流表测得灯泡电流0.38A（0.38-0.39A均正确）．
故答案为：①灯泡断路；②h；③人与电源没形成闭合回路；④外接；内接；⑤88V；0.38A．

点评 本题考查了电路故障分析、电表接法的判断、求电压与电流，当滑动变阻器采用分压接法时电流与电压可以从零开始变化，滑动变阻器采用限流接法电压与电流不能从零开始变化；要掌握应用图象法处理实验数据的方法．