Question

9．某校高二（3）班同学正在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，所有同学使用的小灯泡为同一型号，额定电压为2.5V，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后，一些同学出现了如下故障，请你分析出可能存在的问题（图甲中导线分别用a、b、c、d、e、f、g和h表示）．

（1）若电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为d．
（2）若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线为h．
（3）若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为g．
（4）某位同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，小灯泡电阻随温度的升高而增大（填“变大”“变小”或“不变”）．
（5）该同学把3个这样的小灯泡接入如图丙所示的电路，发现A灯泡恰好正常发光．已知电源电动势为4V，则该电源内阻r=1.67Ω（保留3位有效数字）

Answer 1

分析 根据电压表及电流表的示数可以得出电路中的故障原因；若电压表有示数说明电压表与电源相连，一般在电压表中间的部分存在断路；若电流表有示数而电压表无示数，说明有短路现象；

解答 解：（1）电压表有示数，说明电压表与电源是连通的，但灯泡不亮说明电路中有断路，且断路只能是d导线；
（2）电流表有示数说明电路是导通的，电压表无示数说明电压表与电断开，故只能是h断路；
（3）调节滑动变阻器能控制电路说明电路是完好的，但电压表及电流表无法调到零说明接成了限流接法，故应该是g导线断路；
（4）由伏安特性曲线可知，图象的斜率越来越小，故说明电阻随温度的增加而越来越大；
（5）A灯泡正常发光，则由图可知干路电流为0.6A；则BC两灯泡的电流为0.3A，由图可知，两灯泡的电压为0.5V；故路端电压为2.5+0.5=3V，内压为4-3=1V；故内阻r=$\frac{1}{0.6}$=1.67Ω；
故答案为：（1）d；（2）h；（3）g；（3）增大；（4）1.67．

点评 本题要求同学们能根据实验现象判断实验故障