Question

小雷想知道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始探究．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)上圖所示的電路圖，將下圖所示實(shí)物圖連接完整．

（2）若小雷連接好電路后閉合開關(guān)，燈L₁幾乎不發(fā)光，移動(dòng)滑片P也不能改變燈的亮度．原因是他把滑動(dòng)變阻器的　     　（選填“A、B”或“C、D”）接線柱接入了電路．

（3）小雷排除故障后，按上圖所示的電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①閉合開關(guān)，滑片P向　    　（選填“A“或“B“）端移動(dòng)，使燈L₁發(fā)光，測出燈L₁的相關(guān)物理量，記錄和計(jì)算結(jié)果如下表：

次數(shù)	電壓/V		實(shí)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(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　   　．

（5）用L₂替換L₁重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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）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．“這種說法錯(cuò)誤的原因是小雷忽略了　   　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)可以用來研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)    系．“你認(rèn)為這種說法　    　（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．

 

Answer 1

【答案】

（1）如圖；（2）A、B；（3）A；電流/A；（4）大；（5）電壓；（6）溫度；正確．

 

或

【解析】

試題分析：（1）本題還有電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器沒有連接在電路中，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）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(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）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”．

（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）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．

（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(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．

（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）閉合開關(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）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)．

燈泡亮度跟實(shí)際功率有關(guān)，實(shí)際功率P=UI，需要記錄電壓和電流，電流的單位為A．

（4）從實(shí)驗(yàn)1→實(shí)驗(yàn)2→實(shí)驗(yàn)3，燈泡越來越亮，燈泡實(shí)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(shí)更換電壓表量程．

（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，通過改變電壓來改變電流能探究電流跟電壓的關(guān)系．

考點(diǎn)：探究用電器的電功率實(shí)驗(yàn)；實(shí)物的電路連接；電流表的使用；電壓表的使用；影響電阻大小的因素；滑動(dòng)變阻器的使用；電功率．

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)操作過程，表格設(shè)計(jì)，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．