Question

13．小红和李强各自用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻，图乙是他们使用的实验器材，两人分别测量的小灯泡规格完全相同，均标有“2.5V”字样．

（1）根据图甲，请在答题卡实物图上用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不交叉）．
（2）小红在正确连接电路闭合外关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压3V，出现故障的原因可能是B．
A．灯泡短路    B．灯泡断路    C．电压表短路    D．电流表断路
（3）排除故障后，他们正确测量了相关数据，并对数据进行了初步处理，如表和图丙所示．

次数	U/V	I/A	R/Ω
1	2.0	0.22	9.1
2	2.5	0.24	10.4
3	3.0	0.26	11.5

分析李强同学的数据图象可知：李强所测的小灯泡正常发光时的电阻值为10Ω．
综合两位同学的测量结果可知；该型号小灯泡正常发光时的电阻值为10Ω．
小红三次实验得出的电阻值都不同，原因是灯丝电阻受温度的影响．
（4）该实验电路还能测量小灯泡的电功率．

Answer 1

分析 （1）由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联，注意正负接线柱．
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．
（3）在图象上找到灯泡2.5V时的电流，根据R=$\frac{U}{I}$求电阻；根据求平均值求出灯泡正常发光的电阻．
（4）知道电压和电流，根据P=UI还能求功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出．如图．
 
（2）A、灯泡短路，电路是通路，电流表有示数．电压表测导线电压，示数为0，不符合题意．
B、灯泡断路，电路断路，电流表无示数．电压表串联在电路中测电源电压，示数等于电源电压3V，符合题意．
C、电压表与灯泡并联，电压表短路，灯泡也同时被短路，灯泡不亮，电压表无示数，电路通路，电流表有示数，不符合题意．
D、电流表断路，整个电路断路，电流表无示数，灯泡不亮，灯泡中无电流，两端无电压，电压表无示数．不符合题意．
（3）析小强同学的数据图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则小强所测的小灯泡正常发光时的电阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω
 综合两位同学的测量结果可知：该型号小灯泡正常发光时的电阻值：R′=$\frac{1}{4}$（10Ω+9.1Ω+10.4Ω+11.5Ω）=10.25Ω．
灯丝的电阻是变化的，说明灯丝电阻受到温度的影响；
（4）知道电压和电流，根据P=UI，还能计算功率，所以此电路还能测灯泡的功率．
故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）10；10；灯丝电阻受到温度的影响；（4）电功率．

点评 本题考查了连接电路的注意事项、连接实物电路图、电路故障分析、实验数据分析等问题，都属于实验的常考问题；连接实物电路图时，要注意电压表量程的选择，注意电压表正负接线柱不要接反；分析电路故障时，要考虑各种可能的故障原因，然后综合分析找出故障原因．