Question

1．小明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，將圖2所示實物圖連接完整．
（2）若小明連接電路后閉合開關(guān)，燈L₁幾乎不發(fā)光，移動滑片P也不能改變燈的亮度．原因是他把滑動變阻器的AB （選填“AB”或“CD”）接線柱接入了電路．
（3）小明排除故障后，繼續(xù)進行實驗：
①閉合開關(guān)，滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動，使燈L₁發(fā)光，測出燈L₁的相關(guān)物理量，記錄和計算結(jié)果如表：

次數(shù)	電壓/V		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

②請將記錄數(shù)據(jù)時遺漏的物理量和單位填入表格的空格處．
（4）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，它的實際功率越大．
（5）用L₂替換L₁重復(fù)上面的實驗時，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）小雷在實驗結(jié)束后與同學(xué)們討論：
①有同學(xué)認為“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．”這種說法錯誤的原因是小雷忽略了溫度對小燈泡電阻的影響．
②有同學(xué)認為“把燈L₁換成定值電阻，該實驗可以用來研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系．”你認為這種說法錯誤（選填“正確”或“錯誤”）．

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，注意正負接線柱的連接；滑動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，說明電路是通路，但是電流太小，并且移動串聯(lián)在電路中的滑動變阻器的滑片，燈泡亮度不變，說明電路中的電阻太大，滑動變阻器又不起作用，是滑動變阻器把下面兩個接線柱接入電路了．
（3）根據(jù)（2）的情況，要是燈變亮，應(yīng)該增大電流，減小電路中的電阻，據(jù)此分析解答；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析可知缺少的是電流，其單位為A；
（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）燈L₂額定電壓3.8W，可知需要改變量程的電表是電壓表；
（6）電流與導(dǎo)體的電壓和電阻有關(guān)，探究時應(yīng)采用控制變量法．燈絲電阻受溫度影響．

解答 解：（1）由甲圖可知電壓表與燈泡并聯(lián)，由燈泡L₁的額定電流小于0.6A可知，電流表選0～0.6A的量程且串聯(lián)在電路中，注意正負接線柱的連接；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如圖所示：

（2）燈泡L₁幾乎不發(fā)光，說明電路是通路，但是電流太小，并且移動串聯(lián)在電路中的滑動變阻器的滑片，燈泡亮度不變，說明電路中的電阻太大，滑動變阻器沒起到改變電阻的作用，是滑動變阻器把下面兩個接線柱接入電路了；
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，滑片向A端移動減小電路中的電阻，增大電路中的電流，使得小燈泡發(fā)光，測出燈L₁的相關(guān)物理量記錄在表格中；
由表格中的數(shù)據(jù)和項目可知，缺少電流，其單位為A；
（4）由表中數(shù)據(jù)，燈泡的實際功率：P₁=U₁I₁=1.6V×0.20A=0.32W；P₂=U₂I₂=2.5V×0.24A=0.6W；P₃=U₃I₃=2.8V×0.26A=0.73W．
由題燈泡亮度增大時，燈泡的實際功率也越大，因為燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定的；燈泡的額定功率：P_額=P₂=0.6W；
（5）由于燈L₂額定電壓3.8W，所以用L₂替換L₁重復(fù)上面的實驗，需要改變的是電壓表的量程；
（6）若“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．”這種想法是錯誤的，因為忽略了溫度對電阻的影響；
導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓和電阻有關(guān)，探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時應(yīng)控制電阻不變，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，所以這位同學(xué)的說法是錯誤的．
故答案為：（1）見上圖；（2）AB；（3）①A；②電流/A；（4）大；（5）電壓；（6）溫度；錯誤．

點評 本題涉及到知識點較多，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，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．