实验小组在实验时，不慎将灯泡的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现几乎不发光，与其串联的灯泡不仅没熄灭，反而更亮。开关断开后的电路如图甲，和都标有“2.5V 0.3A”字样。针对上述现象，探究下列问题：的玻璃外壳破碎后，其灯丝电阻发生什么变化？玻璃外壳起什么作用？题21图

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1. 实验小组在实验时，不慎将灯泡 $\text{[math]}$ 的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现 $\text{[math]}$ 几乎不发光，与其串联的灯泡 $\text{[math]}$ 不仅没熄灭，反而更亮。开关断开后的电路如图甲， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 都标有“2.5V 0.3A”字样。针对上述现象，探究下列问题： $\text{[math]}$ 的玻璃外壳破碎后，其灯丝电阻发生什么变化？玻璃外壳起什么作用？

题21图

(1) 玻璃外壳破碎前 $\text{[math]}$ 的电压和电流分别为1.20V和0.20A，玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，通过的电流变为如图乙所示，则电流为A．初步分析可知：玻璃破碎后， $\text{[math]}$ 灯丝电阻（选填“变大”或“变小”）。

(2) 为进一步探究玻璃外壳破碎后 $\text{[math]}$ 电阻变化特点，对 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的电流和电压进行测量，实验数据如下表。分析发现， $\text{[math]}$ 的电阻（选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后 $\text{[math]}$ 的电阻。

灯泡	实验次序	1	2	3	4	5	6
$\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$	电流 $\text{[math]}$	0.16	0.18	0.20	0.22	0.24	0.26
$\text{[math]}$	电压 $\text{[math]}$	0.78	1.00	1.20	1.50	1.80	2.10
$\text{[math]}$	电压 $\text{[math]}$	0.20	0.23	0.30	0.41	0.52	0.80

(3) 实验中，对着 $\text{[math]}$ 吹气，发现 $\text{[math]}$ 两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快 $\text{[math]}$ 灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变。由此推断，灯丝的电阻大小与有关，玻璃外壳可能起到的作用。

(4) 细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，你认为这样设计的目的是：。

【考点】

欧姆定律及其应用; 电路的动态分析;

【答案】

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科普阅读题普通

1. 阅读短文，回答问题。

光电效应

光电效应分为外光电效应和内光电效应，外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。光电效应广泛存在于光敏电阻、太阳能电池等上。

某光敏电阻因光电效应使其阻值R与所受光照的强弱E（即物理学上的物理量“光强”，国际单位为坎德拉（cd））之间的关系如表格数据所示。小明利用它设计了一个简易烟雾报警控制器，工作电路如题图所示， $\text{[math]}$ 为定值电阻，激光发生器发出的激光强度恒定不变，当烟雾浓度增大时，光敏电阻R上的光照强度减小：当光强降为7.5cd时，R两端的电压刚好升至4V，此时，报警控制器所控制的报警器（图中没有画出）报警。已知电路中电源电压恒为6V。

光强/cd	5	7.5	10	12.5	15	20	30
R的阻值/Ω	60	40	30	24	20	15	10

(1) 外光电效应会从物质中激发出带（选填“正”或“负”）电的粒子。

(2) 太阳能电池是依据（选填“内”或“外”）光电效应工作的。

(3) S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电压表V的示数将变。

(4) 当R两端的电压为2V时，光照强度为cd。

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2. 阅读短文，回答问题。

热敏电阻温度表

导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称做半导体，除了导电能力外，半导体还有许多特殊的电学性能，使它获得了多方面的重要应用。有的半导体，在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。

(1) 如果将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路（如图甲所示），其它因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，热敏电阻阻值变，电路中电流将变（填“大”或“小”）。

(2) 上述电路中，我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘，就能直接显示出热敏电阻附近的温度值。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃，如图乙所示，则15℃的刻度应在20℃的边（填“左”或“右”）。

(3) 热敏电阻受热时电阻迅速减小，当温度接近一个标准大气压下水的沸点时，可能减小为1Ω以下，在用电源电压为3V，电流表所接量程0-0.6A，利用如图甲所示的温度表测量供暖系统中的锅炉水温时，在充分保证电路安全的前提下请你对电路提出一个有效的改善措施：

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3. 阅读短文，回答问题：

光电效应

光电效应分为外光电效应和内光电效应，外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象：内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体再现产生电压的现象。光电效应广泛存在于光敏电阻、太阳能电池等上。

某光敏电阻因光电效应使其阻值R与所受光照的强弱E（即物理学上的物理量“光强”，国际单位为坎德拉（cd））之间的关系如表格数据所示。小明利用它设计了一个简易烟雾报警控制器，工作电路如题图所示，R₀为定值电阻，激光发生器发出的激光强度恒定不变，当烟雾浓度增大时，光敏电阻R上的光照强度减小：当光强降为7.5cd时，R两端的电压刚好升至4V，此时，报警控制器所控制的报警器（图中没有画出）报警。已知电路中电源电压恒为6V。

光强/cd	5	7.5	10	12.5	15	20	30
R的阻值/Ω	60	40	30	24	20	15	10

（1）外光电效应会从物质中激发出带（选项“正”或“负”）电的粒子，太阳能电池是依据（选填“内”或“外”）光电效应工作的；

（2）S闭合后，当有烟雾这挡射向R的激光时，电压表V的示数将变：电路中定值电阻R₀的作用是；

（3）当R两端的电压为2V时，光照强度为cd为了更保险，为了使光强为10cd时即触发报警器。则应更换R₀为Ω；

（4）烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统，以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是；

A电压表改成大量程　　B.增大激光强度　　C.L.减小R₀阻值　　D.减小电源电压

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