Question

11．小雷想知道小燈的亮暗程度與什么因素有關．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）根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示實物圖連接完整后．
（2）若小雷連接電路后閉合開關，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“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)進行實驗：
①閉合開關，滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動，使燈L₁發(fā)光，測出燈L₁的相關物理量，記錄和計算結果如表一：
表一：

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)時表格遺漏的內容是電流/A．（填寫物理量/單位）
（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．結合表中數(shù)據(jù)得出的結論是小燈泡越亮，它的實際功率越大．
（5）用L₂替換L₁重復上面的實驗時，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）小雷在實驗結束后與同學們討論：
①有同學認為“用表一中燈L₁的3次電阻的平均值代表它的電阻更準確．”這種說法錯誤的原因是：忽略了溫度對小燈電阻的影響，
②有同學認為“把燈L₁換成定值電阻，該實驗可以用來研究導體中的電流與電壓的關系，”你認為這種說法是正確的（選填“正確”或“錯誤”）．
（7）另一位同學小華設計了如表二記錄．你認為這張表格的設計是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．原因燈泡的實際功率隨實際電壓的改變而改變，所以求功率的平均值沒有意義
表二：

次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W	平均電功率P/W
1
2
3

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）滑動變阻器應該“一上一下”的接；
（3）閉合開關前滑片在阻值最大處，為使燈泡發(fā)光應該將滑片向小處移動；根據(jù)功率的計算公式P=UI可知表中缺少的物理量；
（4）比較燈泡亮度增大時，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）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，同時更換電壓表的量程；
（6）導體電阻大小跟導體長度、橫截面積、材料、溫度有關；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有關，L₁換成定值電阻，電阻一定，可以探究電流跟電壓的關系．
（7）燈泡在不同電壓下的功率不同，不能計算功率的平均值．

解答 解：（2）燈L₁幾乎不發(fā)光，移動滑片P也不能改變燈的亮度，說明滑動變阻器解了兩個下接線柱AB；
（3）閉合開關前滑片在阻值最大處，為使燈泡發(fā)光應該將滑片向小處移動即A處；
從表中數(shù)據(jù)可知，實際功率等于表中前兩項之積，由P=UI可知，第二項數(shù)據(jù)為通過燈泡的電流/A；
（4）從實驗1→實驗2→實驗3，燈泡越來越亮，燈泡實際功率越大；
（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，同時更換電壓表量程；
（6）①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，計算平均值代表燈絲電阻無意義，小雷忽略溫度對電阻的影響；
②電流跟電阻和電壓同時有關，L₁換成定值電阻，電阻一定，可以探究電流跟電壓的關系．
（7）燈泡的實際功率隨實際電壓的改變而改變，所以求功率的平均值沒有意義．
故答案為：（2）AB；（3）A；電流/A；（4）大；（5）電壓；（6）①溫度；②正確；（7）錯誤；燈泡的實際功率隨實際電壓的改變而改變，所以求功率的平均值沒有意義

點評 本題容量很大，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、電路故障的判斷、燈絲電阻與溫度的關系等，綜合性較強；要注意“研究導體中的電流與電壓的關系”時需控制電阻的阻值不變．