Question

9．小雷想知道小燈泡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，按照如圖甲所示的電路開(kāi)始探究．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，
（2）將圖乙所示實(shí)物圖連接完整．

（2）若小雷連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，燈幾乎不發(fā)光，移動(dòng)滑片也不能改變燈的亮度．原因是他把滑動(dòng)變阻器的AB（選填“AB”或“CD”）接線柱接入了電路．
（3）小雷排除故障后，按圖乙所示的電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①閉合開(kāi)關(guān)后，滑片向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使燈發(fā)光，測(cè)出燈的相關(guān)物理量，記錄和計(jì)算結(jié)果如表：

次數(shù)	電壓/V		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

②請(qǐng)將記錄數(shù)據(jù)時(shí)遺漏的物理量和單位填入表格的空格處．
（4）小雷注意到燈的亮度變化是：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．
（5）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．
（6）小雷在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后與同學(xué)們討論：
①小喬認(rèn)為“用表中燈的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（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大．
②小紅認(rèn)為“把燈換成定值電阻，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）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(fù)接線柱的連接；滑動(dòng)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(shuō)明電路是通路，但是電流太小，并且移動(dòng)串聯(lián)在電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡亮度不變，說(shuō)明電路中的電阻太大，滑動(dòng)變阻器又不起作用，是滑動(dòng)變阻器把下面兩個(gè)接線柱接入電路了．
（3）根據(jù)功率的計(jì)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(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；
（5）根據(jù)用電器的額定電壓選擇合適量程的電表；
（6）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）電壓表的負(fù)接線柱與燈泡的左接線柱相連，滑動(dòng)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(kāi)關(guān)，燈L₁幾乎不發(fā)光→電路電流太小→電路電阻太大，并且移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，燈泡亮度不改變，滑動(dòng)變阻器都接下面A、B兩個(gè)接線柱．
（3）①閉合開(kāi)關(guān)，滑片P向A端移動(dòng)，使燈L₁發(fā)光；
②從表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)際功率等于表中前兩項(xiàng)之積，由P=UI可知，第二項(xiàng)數(shù)據(jù)為通過(guò)燈泡的電流/A，如下表所示：

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

（4）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；
（5）用L₂替換L₁重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí)，L₂的額定電壓是3.8V，需要改變電壓表的量程；
（6）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，該同學(xué)忽略了溫度對(duì)電阻的影響；
②L₁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）見(jiàn)上圖；
（2）AB；
（3）A；見(jiàn)上表；
（4）越大；
（5）電壓；
（6）錯(cuò)誤；燈絲的電阻隨溫度升高而增大；正確．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到知識(shí)點(diǎn)較多，由電路圖連接實(shí)物圖、電流表量程的選擇和連接方式、滑動(dòng)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(qiáng)；要注意“研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”時(shí)需控制電阻的阻值不變．