Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖的電路來探究“通過電阻器和小燈泡中的電流與其兩端電壓的關(guān)系”，其中小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約1OΩ左右；電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“200Ω 1A”．

（1）按電路圖正確連好電路，檢查滑片已放于阻值最大位置，然后閉合開關(guān)S_l和S₂，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，但電流表及電壓表都有示數(shù)，經(jīng)檢查燈泡并沒有開路或被短路，請進(jìn)一步分析燈泡不亮的原因是________．
（2）上面的問題得以解決后，實(shí)驗(yàn)中只閉合開關(guān)S_l和S₂，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下每次電壓表及電流表的相應(yīng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了小燈泡I-U圖象（圖中甲）；同理實(shí)驗(yàn)中只閉合開關(guān)S_l和S₃…，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了電阻器I-U圖象（圖中乙）．針對(duì)探究主題，分析圖象得出的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)是：①________；②________．請分析燈泡的I-U圖象是一條曲線而不是一條直線的原因是________．
（3）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，如果再閉合開關(guān)S₃，則小燈泡的亮度將________．

Answer 1

解：
（1）滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片在阻值最大處，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓很大，燈泡兩端的電壓很小，燈的實(shí)際功率太小，所以燈泡不能發(fā)光；
（2）由小燈泡I-U圖象可知，通過小燈泡的電流隨其兩端的電壓的增加而增大；由電阻的I-U圖象可知，當(dāng)電阻一定時(shí)，通過電阻器的電流與其兩端的電壓成正比；
其中燈泡的I-U圖象是一條曲線而不是一條直線，原因是燈絲的電阻隨燈絲的溫度升高而增大；
（3）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，如果再閉合開關(guān)S₃，給燈并聯(lián)了電阻R₀，因電阻越并越小，使得電路中的電流變大，由U=IR可知滑動(dòng)變阻器分得的電壓變大，從而使并聯(lián)部分（燈兩端）的電壓變小、燈變暗．
故答案為：（1）燈泡兩端的電壓很小，燈的實(shí)際功率太小，燈泡不能發(fā)光；（2）通過小燈泡的電流隨其兩端的電壓的增加而增大；由電阻的I-U圖象可知，當(dāng)電阻一定時(shí)，通過電阻器的電流與其兩端的電壓成正比；（3）變暗．
分析：（1）電壓表、電流表均有示數(shù)，但小燈泡不亮，滑動(dòng)變阻器滑片在阻值最大處，此時(shí)燈泡兩端的電壓很小，燈泡不能發(fā)光；
（2）由小燈泡的I-U圖象和電阻器的I-U圖象得出得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并根據(jù)燈絲電阻受溫度影響分析燈泡的I-U圖象是一條曲線而不是一條直線的原因；
（3）如果再閉合開關(guān)S₃，給燈并聯(lián)了電阻R₀，因電阻越并越小，根據(jù)歐姆定律判斷電路中電流的大小變化，再根據(jù)U=IR判斷滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化，從而得出并聯(lián)部分（燈兩端）電壓的大小變化、燈的亮度變化．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵：一是根據(jù)I-U圖象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；二是知道電阻除了與材料、長度、橫截面積有關(guān)之外，還與溫度有關(guān)，尤其是金屬電阻，溫度升高，電阻增大；三是會(huì)分析開關(guān)開閉對(duì)電路的影響．