Question

16．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)額定電流小于0.6A，額定電壓是2.5V的燈L₁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)你用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整．
（2）若小雷連接電路后閉合開(kāi)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A、B（選填“A、B”或“C、D”）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)：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

（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)際功率越大，燈泡的額定功率為0.6W．
（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：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)法是正確的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．

Answer 1

分析 （1）由電路圖知，電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡規(guī)格選擇電表量程；
（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，由此分析解答；
（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)，滑片向阻值減小的一端移動(dòng)；
（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；根據(jù)公式P=UI求出實(shí)際功率；
（5）①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．
②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）由電路圖知，電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡額定電流小于0.6A，所以電流表使用0-0.6A量程，額定電壓是2.5V，電壓表使用0-3V量程，變阻器一上一下接，如圖所示：
；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，燈L₁幾乎不發(fā)光，說(shuō)明電路電流太小，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）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)；
（4）由表格數(shù)據(jù)可知，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)際功率越來(lái)越大；
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓等于額定電壓，由表中第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得燈泡的額定功率：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）②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．
②導(dǎo)體中電流與電壓和電阻有關(guān)．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，所以可以探究電流跟電壓的關(guān)系．
故答案為：
（1）見(jiàn)上圖；（2）A、B；（3）A；（4）大；0.6W； （5）①溫度；②正確．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表、電流表量程的選擇，實(shí)物連接，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．涉及知識(shí)多，綜合性很強(qiáng)，是一道好題．