Question

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中．用導線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零，閉合開關后

（1）若電壓表的示數為2V，電流表的示數為零，小燈泡不亮，則斷路的導線為

d

；
若電壓表的示數為零，電流表的示數為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導線為

h

；
若反復調節滑動變阻器，小燈泡亮度發生變化，但電壓表、電流表的示數不能調為零，則斷路的導線為

g

?
（2）一個標有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻及隨燈泡兩端電壓變化的關系圖線如圖2所示，利用這條圖線計算：
①在正常發光情況下，燈泡的電功率P=

24

W．
②若一定值電阻與燈泡串聯，接在20V的電壓上，燈泡能正常發光，則串聯電阻的阻值為

4

歐姆．
③假設燈絲電阻與其絕對溫度成正比，室溫為300K，在正常發光情況下，燈絲的溫度為

1800

K．

Answer 1

分析：（1）根據電壓表及電流表的示數可以得出電路中的故障原因；若電壓表有示數說明電壓表與電源相連，一般在電壓表中間的部分存在斷路；若電流表有示數而電壓表無示數，說明有短路現象；
（2）①由圖示圖象求出燈泡正常發光時的電阻，然后由電功率公式求出燈泡電阻；
②已知燈泡正常發光時的電壓與電阻，由歐姆定律求出其正常發光時的電流，由串聯電路特點及歐姆定律求出串聯電阻阻值；
③由圖象求出室溫時燈絲電阻與燈泡正常發光時的電阻，然后求出燈泡正常發光時的溫度．

解答：解：（1）電壓表有示數，說明電壓表與電源是連通的，但燈泡不亮說明電路中有斷路，且斷路只能是d導線； 
電流表有示數說明電路是導通的，電壓表無示數說明電壓表與電斷開，故只能是h斷路；
調節滑動變阻器能控制電路說明電路是完好的，但電壓表及電流表無法調到零說明接成了限流接法，故應該是g導線斷路；
（2）①由圖象可知，燈泡在額定電壓12V時，燈絲電阻為6Ω，則燈泡額定功率P=

U 2 L

RL

=

(12V)2

6Ω

=24W．
②由小燈泡的U-I圖象可知，小燈泡正常發光電壓為12V時對應電阻為R=6Ω，
所以通過小燈泡電流為I=

UL

RL

=

12V

6Ω

=2A，
由歐姆定律可得，串聯電阻的阻值R=

UR

I

=

20V-12V

2A

=4Ω．
③根據題意設燈絲電阻R=KT，室溫時即T=300K時可讀出R=1Ω，即1=300k，所以小燈泡在正常發光情況下U=12V時R=6Ω，即應滿足6=KT，聯立解得T=1800K．
故答案為：（1）d；h；g；（2）①24；②4；③1800．

點評：（1）本題要求同學們能根據實驗現象判斷實驗故障，難度不大，屬于基礎題．電路故障一般有斷路和短路兩種情況，用電壓表判斷時：若電壓表示數不為零，則電壓表兩端之間有斷路；若電壓表示數為零，則電壓表兩端之間發生短路．
（2）由圖象求出燈泡正常發光時的電阻，應用電功率公式、串聯電路特點及歐姆定律，即可正確解題．