Question

14．小雷想知道小燈的亮暗程度與什么因素有關(guān)．于是找來(lái)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，按照如圖所示的電路開(kāi)始探究．
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示實(shí)物圖連接完整．

（2）小雷正確連接并按規(guī)范調(diào)節(jié)電路后，閉合開(kāi)關(guān)，滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使燈L₁發(fā)光，測(cè)出燈L₁的相關(guān)物理量，記錄和計(jì)算結(jié)果如表：

次數(shù)	電壓/V	電流/A	實(shí)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

（3）小雷注意到燈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(jié)合表中數(shù)  據(jù)得出的結(jié)論是小燈泡越亮，它的實(shí)際功率越大．
（4）用燈L₂替換燈L₁重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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．
（5）小雷在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后與同學(xué)們討論：
①有同學(xué)認(rèn)為“用上表中燈L₁的3次電阻的平均值代表它的電阻更準(zhǔn)確．”這種說(shuō)法錯(cuò)誤的原因是小雷忽略了溫度對(duì)小燈電阻的影響．
②有同學(xué)認(rèn)為“把燈L₁換成定值電阻，該實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系．”你認(rèn)為這種說(shuō)法正確（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．

Answer 1

分析 （1）本題還有電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器沒(méi)有連接在電路中，連接時(shí)要注意電壓表、電流表的量程選擇和正負(fù)接線柱、以及連接方式，滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選定了下面接線柱，上面接線柱任意選擇，注意連接方式即可．
根據(jù)電路圖，從電源正極開(kāi)始，依次連接各元件，到電源負(fù)極，補(bǔ)齊遺漏的導(dǎo)線，最后把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（2）排除故障，在實(shí)驗(yàn)前滑片在B端處于最大阻值處，要繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，滑片向阻值減小的A端移動(dòng)．
燈泡亮度取決于燈泡的實(shí)際功率．求得功率需要知道電壓和電流，所以空白處填入電流，單位為“A”．
（3）比較燈泡亮度增大時(shí)，可以判斷燈泡的實(shí)際功率，因?yàn)闊襞莸牧炼扔蔁襞莸膶?shí)際功率決定的．
（4）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(shí)更換電壓表的量程．
（5）導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體長(zhǎng)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(shí)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）L₁和L₂的額定電流均小于0.6A，電流表選擇0～0.6A，電流表串聯(lián)在電路中．
滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選擇下面接線柱，上面任意選擇一個(gè)接線柱，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中．
所以，電流表的“0.6”接線柱與滑動(dòng)變阻C（或D）相連，電壓表的“-”接線柱與燈泡左端相連．
如下圖：

或

（2）滑動(dòng)變阻器接入A接線柱，滑片在B端，滑動(dòng)變阻器連入電路電阻最大，電流最小，起到保護(hù)電路作用．繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值減小，滑片向A端移動(dòng)．
（3）從實(shí)驗(yàn)1→實(shí)驗(yàn)2→實(shí)驗(yàn)3，燈泡越來(lái)越亮，燈泡實(shí)際功率越大．
（4）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(shí)更換電壓表量程．
（5）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(jì)算平均值代表燈絲電阻無(wú)意義，小雷忽略溫度對(duì)電阻的影響．
L₁換成定值電阻，能保持電阻不變，通過(guò)改變電壓來(lái)改變電流能探究電流跟電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）如上圖；（2）A；（3）大；（4）電壓；（5）①溫度；②正確．

點(diǎn)評(píng) 本題容量很大，涉及到很多知識(shí)點(diǎn)，由電路圖連接實(shí)物圖，電壓表、電流表量程的選擇，連接方式，滑動(dòng)變阻器接線柱的選擇，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，實(shí)際功率與亮度關(guān)系，電阻大小影響因素，歐姆定律等等．綜合性很強(qiáng)，是很難的綜合性習(xí)題．