Question

16．小明同学在学习了影响导体电阻大小因素后，始终在想：小灯泡在不同亮度下，灯丝电阻是否变化？怎样改变？他决定通过实验来解决这个问题．

（1）小明找到了一些额定电压是3.8V的小灯泡，设计了如图1所示的实验电路，但是粗心的他将电路连接成了图2所示的电路，他连接电路的错误是电流表和电压表的位置连接反了；
（2）假设电路中各元件都完好，且接触良好，那么根据小明连接的电路图2，开关闭合后，会出现以下哪些现象BCE 
A．电流表被烧毁     B．电压表有读数，且接近电源电压
C．灯不亮  D．电压表读数为零   E．电流表几乎无读数
（3）小明在改正了连接错误后，测得了几组数据如表，当灯两端的电压为2.5V时，电流表读数如图3所示，根据电流表的读数，填写表中空格内容（计算结果保留到小数点后两位）

实验次数	电压/V	电流/A	电阻/Ω	灯的亮度
1	1	0.15	6.67	灯丝微红
2	1.5	0.18	8.33	微弱发光
3	2	0.21	9.52	较暗发光
4	2.5			发光偏暗
5	3	0.26	11.54	正常发光
6	3.8	0.27	14.07	较亮
7	4.5	0.31	14.52	特别亮

（4）根据表中的实验数据，你发现小灯泡的电阻和亮度之间的关系是灯越亮，灯丝温度越高，导体电阻越大，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本实验中变阻器应与灯泡串联，电流表与灯泡串联接入，电压表与灯泡并联接入，注意电流应从电压表的正接线柱流进，负接线柱流出，由此分析解答；
（2）电压表内阻较大，故电压表在电路中相当于断路，故电压表应并联在电路中；而电流表内阻较小，故电流表在电路中相当于短路，故电流表应串联在电路中；根据电路的特点及互换后两表的接法可知出现的情况；
（3）根据电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（4）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，电压发生变化时，灯丝的温度也发生变化，故从该角度分析即可判断．

解答 解：（1）由所给的实验器材可知，电流表与灯泡并联，电压表与灯泡串联，故连接电路的错误是电流表和电压表的位置连接反了，应该互换；
（2）假设电路中各元件都完好，且接触良好，由于电压表串联在电路中相当于断路，测量电源电压；电流表示数接近为零，但不会烧坏；灯泡几乎无电流通过，所以灯泡不亮．故出现的现象是BCE．
（3）图丙中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.42Ω；
（4）根据表中的实验数据，你发现小灯泡的电阻和亮度之间的关系是灯越亮，灯丝温度越高，导体电阻越大，原因是灯越亮，灯丝温度越高，导体电阻越大．
故答案为：（1）电流表和电压表的位置连接反了；
（2）BCE；
（3）0.24；10.42；
（4）灯越亮，灯丝电阻越大；灯越亮，灯丝温度越高，导体电阻越大．

点评 本题考查了测定小灯泡正常发光时电阻的实验，涉及到实验器材的选择、实物图的连接、电路故障的判断、电流表的读数和欧姆定律的应用，电表读数时一定要认清量程和分度值；知道电阻受温度的影响是解决该题的关键．