Question

8．小明想知道燈的亮暗程度與什么因素有關(guān)，于是找來阻值約為10Ω、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進(jìn)行探究．

（1）小明在檢查電路連接時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)?jiān)趫D甲中找出來并打上“×”，并補(bǔ)畫出正確的連線．
（2）電路連接正確后，小明操作正確，閉合開關(guān)后，測(cè)得燈L₁兩端的電壓和電流值，填入了序號(hào)1，由此可知所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，燈L₁正常發(fā)光時(shí)的電流為0.26A．
（3）用L₂替換L₁重復(fù)以上的實(shí)驗(yàn)，為了測(cè)出L₂的額定功率，必須進(jìn)行的線路改接是電壓表換用大量程．
（4）在小明完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)表格如表：

序號(hào)	電壓U/V	電流 I/A	燈泡L1的亮度	實(shí)際電功率 P/W
1	1.80	0.21	較暗	0.378
2	2.50		正常發(fā)光	0.65
3	3.00	0.29	很亮	0.87

小明通過對(duì)比、推測(cè)、分析表中數(shù)據(jù)及現(xiàn)象可得出的結(jié)論是：小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮．
（5）小明進(jìn)一步思考，認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)器材可以用來研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”．他這種想法是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表的使用規(guī)則進(jìn)行分析．
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可以求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$求出變阻器的電阻；根據(jù)公式P=UI計(jì)算燈的額定電流；
（3）根據(jù)電壓表的量程分析；
（4）根據(jù)表中電功率和燈泡的亮度可得出結(jié)論；
（5）燈絲電阻受溫度的影響，電壓不同，功率不同，燈絲電阻不同．

解答 解：（1）電流表應(yīng)與電阻串聯(lián)，此題中電流表沒有接入電路；燈L₁阻值約為10Ω，額定電壓是2.5V，則燈的額定電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，和因此將電流表0.6A接線柱與開關(guān)右接線柱相連，如圖所示：
；
（2）序號(hào)1中燈泡兩端的電壓為1.8V，電源電壓為6V，則變阻器兩端的電壓為U'=6V-1.8V=4.2V，電路中的電流為I=0.21A；
則變阻器的電阻為：R'=$\frac{U'}{I}$=$\frac{4.2V}{0.21A}$=20Ω；燈正常發(fā)光時(shí)的功率為0.65W，電壓為2.5V，則燈的額定電流為：I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{0.65W}{2.5V}$=0.26A；
（3）燈泡L₁的額定電壓為2.5V，故電壓表量程為0-3V，L₂的額定電壓為3.8V，故電壓表應(yīng)用0-15V的量程；為了測(cè)出L₂的額定功率，必須進(jìn)行的線路改接是電壓表換用大量程；
（4）分析表中數(shù)據(jù)及現(xiàn)象得出結(jié)論：小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮；
（5）研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻保持不變，但小燈泡電阻會(huì)受到溫度的影響，電阻是變化的，故不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，小明的想法是錯(cuò)誤的．
故答案為：（1）如圖；（2）20；0.26；（3）電壓表換用大量程；（4）小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮；（5）錯(cuò)誤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率的測(cè)量的實(shí)驗(yàn)，考查了電路的連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，本題涉及到知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)．