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有熄灭，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：玻璃破碎后，的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？

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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 $\text{[math]}$ 不仅没有熄灭，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：玻璃破碎后， $\text{[math]}$ 的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？

(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 $\text{[math]}$ 两端的电压变为0.44V，通过 $\text{[math]}$ 的电流变为如图乙所示，则玻璃外壳破碎后 $\text{[math]}$ 电阻为Ω。初步分析可知：玻璃破碎后 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 的电流和电压进行测量，实验数据记录如下表。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	0.44	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 $\text{[math]}$ 灯丝电阻变小。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，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？你认为这样设计的目的是：①；②。

【考点】

影响电阻大小的因素; 欧姆定律及其应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小明用如图所示的电路和金属丝进行“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验，其中电源电压恒定不变，灯丝电阻的变化忽略不计。小明提出以下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关；④导体的电阻与导体的温度有关。

(1) 接入M、N之间的金属丝电阻越小，灯泡发光越，电流表示数越；

(2) 小明分别将四根金属丝接入M、N之间，并将测得的电流值及时记录。为了验证猜想②，需比较接入金属丝B和时的电流值；

(3) 不同电压下，小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与有关。

实验探究题普通

2. 在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中，电路如图所示。其中a、b、c三根金属丝的长度相同，a铜丝与b镍铬合金丝的横截面积相同，b镍铬合金丝比c镍铬合金丝的横截面积大：

(1) 通过比较来判断接入电路中金属丝电阻的大小；

(2) 用导线把接线柱M分别与a、b连接，是探究电阻大小与导体的关系；

(3) 假如电路中定值电阻的阻值为 $\text{[math]}$ ，铜丝的电阻很小可忽略不计，小明想利用这个电路测出b镍铬合金丝的阻值，他的操作如下：

①用导线把接线柱M与a铜丝连接，闭合开关S，读出电流表示数 $\text{[math]}$ ，断开开关S；

②再用导线把接线柱M与b镍铬合金丝连接，闭合开关S，读出电流表示数 $\text{[math]}$ ，断开开关。

③电源电压 $\text{[math]}$ ，b镍铬合金丝阻值的表达式为 $\text{[math]}$ （用题中字母表示）。

实验探究题普通

3. 在探究“决定电阻大小因素”的实验中，换用不同导体做实验时，保持导体两端电压不变，得出如下几组实验数据：

实验次数	材料	长度	横截面积	电流（A）
1	镍铬合金线	L	S	0.16
2	锰铜合金线	L	S	0.42
3	镍铬合金线	$\text{[math]}$ L	S	0.32
4	镍铬合金线	L	2S	0.32

(1) 在保持相同电压作用下，如果电流越小，则表明该导体的电阻越，这种研究物理问题的方法叫。

(2) 比较1、2两次实验结果可得结论。

(3) 比较1、3两次实验结果可得结论。

实验探究题困难