Question

7．小明想知道小燈泡的亮暗程度與什么因素有關．于是他找來了額定電流均小于0.6A，額定電壓是2.5V的燈L₁和額定電壓是3.8V的燈L₂，先后接在電源電壓恒為6V的電路中，按照如圖所示1的電路開始探究．

（1）請你用筆畫線代替導線，根據(jù)圖1所示的電路圖，將圖2所示實物圖連接完整．
（2）若小明連接電路后閉合開關，燈L₁很暗幾乎不發(fā)光，移動滑片P也不能改變燈的亮度．原因是他把滑動變阻器的A、B．（選填“A、B”或“C、D”）接線柱接入了電路．
（3）小明排除故障后，按圖所示的電路繼續(xù)進行實驗：
①閉合開關，滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動，使燈L₁發(fā)光，測出燈L₁的相關物理量，記錄和計算結果如下表：

次數(shù)	電壓/V		實際功率/W	電阻Ω
1	1.6	0.20	0.32	8.00
2	2.5	0.24	0.60	10.42
3	2.8	0.26	0.73	10.77

②請將記錄數(shù)據(jù)時遺漏的物理量和單位填入表格的空白處．
（4）小明注意到燈L₁的亮度變化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．結合表中數(shù)據(jù)得出的結論是小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮．燈L₁的額定功率是0.60W．
（5）用L2替換L₁重復上面的實驗時，需要改變電壓表的量程，發(fā)現(xiàn)燈L₂的亮度變化規(guī)律與燈L₁相似．若該電表的另一個量程已損壞，在不添加任何器材的情況下，請在方框內圖3畫出能測量小燈泡L₂額定功率的實驗電路圖．
（6）小明在實驗結束后與同學們討論：
①有同學認為“用上表中燈L₁的3次電阻的平均值代表它的電阻更準確．”這種說法錯誤的原因是他忽略了溫度對小燈電阻的影響．
②有同學認為“把燈L₁換成定值電阻，該實驗可以用來研究導體中的電流與電壓的關系．”你認為這種說法正確（選填“正確”或“錯誤”）．

Answer 1

分析 （1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表選0～0.6A的量程且串聯(lián)在電路中，注意正負接線柱的連接；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）燈泡L₁幾乎不發(fā)光，說明電路是通路，但是電流太小，并且移動串聯(lián)在電路中的滑動變阻器的滑片，燈泡亮度不變，說明電路中的電阻太大，滑動變阻器又不起作用，是滑動變阻器把下面兩個接線柱接入電路了．
（3）①根據(jù)滑動變阻器的連接情況可確定滑片的移動方向；
②根據(jù)功率的計算公式P=UI可知表中缺少的物理量；
（4）比較燈泡亮度增大時，可以判斷燈泡的實際功率，因為燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定的；根據(jù)燈L₁的額定電壓為2.5V可知燈L₁的額定功率；
（5）根據(jù)用電器的額定電壓選擇合適量程的電表，根據(jù)電路的需要設計電路圖；
（6）①體電阻大小跟導體長度、橫截面積、材料、溫度有關；燈絲電阻受溫度影響較大，定值電阻阻值受溫度影響較小，從溫度上考慮；
②電流跟電阻和電壓同時有關，L₁換成定值電阻，電阻一定，可以探究電流跟電壓的關系．

解答 解：（1）電壓表的負接線柱與燈泡的左接線柱相連，滑動變阻器的任意上方接線柱與電流表0.6的接線柱相連，如下圖所示：

（2）閉合開關，燈L₁幾乎不發(fā)光→電路電流太小→電路電阻太大，并且移動滑動變阻器滑片，燈泡亮度不改變，滑動變阻器都接下面A、B兩個接線柱．
（3）①閉合開關前，滑片位于阻值最大處，因此閉合開關后，滑片P向A端移動，使燈L₁發(fā)光；
②從表中數(shù)據(jù)可知，實際功率等于表中前兩項之積，由P=UI可知，第三項數(shù)據(jù)為燈泡的電流I/A；
（4）從實驗1→實驗2→實驗3，燈泡越來越亮，燈泡實際功率越大；
由表中數(shù)據(jù)可知，燈L₁的額定功率為0.60W；
（5）用L₂替換L₁重復上面的實驗時，L₂的額定電壓是3.8V，需要改變電壓表的量程；
L₂的額定電壓為3.8V，因為0-15V的量程已壞了，故需要將電壓表接在滑動變阻器的兩端，電路如圖所示：

（6）①燈絲電阻受溫度影響較大，燈泡在不同電壓下，溫度不同，燈絲中電阻不同，計算平均值代表燈絲電阻無意義，該同學忽略了溫度對電阻的影響；因此這種說法錯誤；
②L₁換成定值電阻，能保持電阻不變，通過改變電壓來改變電流能探究電流跟電壓的關系，這種說法正確．
故答案為：（1）見上圖；（2）A、B；（3）A；電流/A；（4）大；0.60；（5）電壓；如上圖；（6）①溫度；②正確．

點評 本題涉及到知識點較多，由電路圖連接實物圖、電流表量程的選擇和連接方式、滑動變阻器接線柱的選擇、電路故障的判斷、燈絲電阻與溫度的關系等，綜合性較強；要注意“研究導體中的電流與電壓的關系”時需控制電阻的阻值不變．