Question

20．小明想知道小燈泡的亮暗程度與什么因素有關(guān)，于是找來額定電壓是2.5V、電阻約為10Ω的小燈泡L，按照?qǐng)D甲所示的電路，將其接在電源電壓為6V的電路中開始探究．

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，完成圖乙所示實(shí)物圖的連接．
（2）小明正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮，此時(shí)電流表、電壓表都有示數(shù)，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值沒有調(diào)至最大．
（3）小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，記下三組數(shù)據(jù)如表，其中當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，這時(shí)通過小燈泡的電流是0.22A．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	小燈泡的亮度
1	2.0	0.22	暗
2	2.5	0.25	亮
3	2.8	0.26	很亮

分析上表，可以發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的，小燈泡的亮度是由實(shí)際功率（填“實(shí)際功率”或“額定功率”）決定的．小燈泡正常工作時(shí)的電功率為0.625W．
（4）小明從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，燈泡的電阻是變化的，你認(rèn)為影響其變化的主要因素是溫度．
（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明認(rèn)為把燈L換成定值電阻，該實(shí)驗(yàn)可以用來探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”，于是繼續(xù)進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)．在探究“電流與電阻的關(guān)系”的過程中，應(yīng)控制電壓不變．實(shí)驗(yàn)中小明將定值電阻由10Ω更換為20Ω時(shí)，閉合開關(guān)后，下一步的操作應(yīng)當(dāng)是使滑動(dòng)變阻器的滑片向右（填“右”或“左”）移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，滑動(dòng)變阻器接一上一下接入電路，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光電流確定電流表量程；
（2）連接電學(xué)電路時(shí)，開關(guān)要斷開，并且把滑動(dòng)變阻的滑片移到最大阻值處．
（3）電流表讀數(shù)時(shí)要看清量程和分度值，然后根據(jù)指針的位置讀數(shù)；小燈泡的亮度指的是實(shí)際功率，小燈泡正常工作時(shí)的電功率是額定功率，等于額定電壓和額定電流的乘積．
（4）導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體、長(zhǎng)度、橫截面積、材料溫度有關(guān)，從電阻大小的影響因素來考慮．
（4）導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體、長(zhǎng)度、橫截面積、材料溫度有關(guān)，從電阻大小的影響因素來考慮．
（5）探究“電流與電阻關(guān)系”，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，改變電阻；
定值電阻由10Ω更換為20Ω時(shí)，應(yīng)保持定值電阻電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析滑片的移動(dòng)方向．

解答 解：
（1）由電路圖，燈泡、電流表、滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)接入電路中，注意滑動(dòng)變阻器接一上一下接，燈泡額定電壓是2.5V，所以電壓表使用0-3V量程，
燈泡正常發(fā)光電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表使用0-0.6A量程，如圖所示：
；
（2）燈泡特別亮，電路中的電流太大，電路總電阻太小，因此原因可能是滑動(dòng)變阻器的滑片沒再最大阻值處；
（3）電流表選擇的是0～0.6A量程，分度值是0.02A，由圖丙此時(shí)示數(shù)為0.22A；
小燈泡亮度是變化的，小燈泡的亮度是由實(shí)際功率決定；
由表格可知燈泡電壓為2.5V的電流為0.25A；
所以小燈泡正常工作時(shí)的電功率為：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）通過小燈泡的電流不同，燈絲的溫度就不會(huì)相同，燈絲的電阻與溫度有關(guān)，因此電阻是變化的．
（5）在探究“電流與電阻關(guān)系”的過程中，該同學(xué)應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變．將定值電阻由10Ω更換為20Ω的電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，定值電阻分得電壓增大，由電路圖知，閉合開關(guān)后，下一步的操作應(yīng)當(dāng)是使滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，增大變阻器電壓從而減小20Ω的電阻兩端電壓保持不變．
故答案為：（1）見上圖；（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值沒有調(diào)至最大；（3）0.22；實(shí)際功率；0.625W；（4）溫度；（5）電壓；右．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了兩個(gè)重點(diǎn)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物電路的連接、滑動(dòng)變阻器的使用、電功率的計(jì)算、控制變量法的應(yīng)用，是比較重點(diǎn)的內(nèi)容，也是中考的熱點(diǎn)．