Question

瑋琦同學(xué)想探究“小燈的亮暗程度與什么因素有關(guān)”，于是找來額定電流均小于0.6A，額定電壓分別是2.5V和3.8V的燈L₁和燈L₂，先后接在電源電壓恒為6V的電路中，按照如圖1所示的電路開始探究．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖1所示的電路圖，向左移動滑動變阻器滑片會使燈變亮，相應(yīng)地將圖2所示實物圖連接完整．
（2）若瑋琦同學(xué)連接完電路，將滑動變阻器調(diào)到最大值后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)，則原因是她將電壓表負(fù)接線柱可能與

 

（選填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）接線柱誤接．
（3）她按照電路圖糾正接線后，繼續(xù)進行實驗：
①閉合開關(guān)，移動滑片P，使燈L₁發(fā)光，測出燈L₁的相關(guān)物理量，記錄和計算結(jié)果如下表：

次數(shù)	電壓/V		實際功率/W	電阻/Ω
1	1.6	O.20	O.32	8.00
2	2.5	O.24	O.60	1O.42
3	2.8	O.26	O.73	1O.77

②請你將她記錄數(shù)據(jù)時遺漏的物理量和單位填入表格的空格處．
（4）實驗發(fā)現(xiàn)：燈L₁的亮度，第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是小燈泡越亮，它的實際功率越

 

．
（5）用L₂替換L₁重復(fù)上面的實驗時，需要改變

 

表的量程，發(fā)現(xiàn)燈L₂的亮度變化規(guī)律與燈L₁相似．
（6）實驗結(jié)束后，她與同學(xué)們還進行了討論和交流：
①夢依同學(xué)認(rèn)為“將上表中燈L₁的3次電阻求平均值，可作為燈L₁正常發(fā)光時的電阻”．大家對這種說法進行了否認(rèn)，原因是她忽視了

 

會影響小燈的電阻．
②占鑫同學(xué)認(rèn)為把燈L₁換成定值電阻，該實驗可以用來“探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”．大家對這種說法進行了

 

（選填“肯定”或“否定”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意確定滑動變阻器的接法，把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）連接電路時電表正負(fù)接線柱不要接反，否則電表指針將反向偏轉(zhuǎn)；
（3）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；
（5）L₁的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程；L₂的額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程；更換燈泡，同時更換電壓表的量程；
（6）導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)；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；電流跟電阻和電壓同時有關(guān)，L₁換成定值電阻，電阻一定，可以探究電流跟電壓的關(guān)系．

解答：解：（1）向左移動滑動變阻器滑片會使燈變亮，滑動變阻器應(yīng)接A接線柱，把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．

（2）閉合開關(guān)，電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)，說明電壓表正負(fù)接線柱接反了，可能將電壓表負(fù)接線柱可能與A接線柱誤接；
（3）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，第二項數(shù)據(jù)為通過燈泡的電流/A，如下表所示：

次數(shù)	電壓/V	電流/A	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

（4）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，從第1次到第3次實驗，燈泡實際功率越來越大，實驗發(fā)現(xiàn)：燈L₁的亮度，第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮，由此可知：小燈泡越亮，它的實際功率越大．
（5）L₁的額定功率為2.5V，電壓表選擇0～3V量程；L₂的額定功率為 3.8V，電壓表選擇0～15V量程；
所以L₂替換L₁，同時更換電壓表量程；
（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，夢依忽略溫度對電阻的影響；
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(guān)系．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）A；（3）如上表所示；（4）大；（5）電壓；（6）溫度；肯定．

點評：本題容量很大，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(guān)系等，綜合性較強；要注意“研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”時需控制電阻的阻值不變．