Question

12．小紅同學(xué)探究小燈泡的亮暗程度與什么因素有關(guān)．用額定電流均小于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，將實(shí)物圖連接完整．
（2）若小紅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）小紅排除故障后，按圖1所示的電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：閉合開關(guān)，滑片P向D（選填“C”或“D”）端移動，使燈L₁發(fā)光，測出燈L₁的相關(guān)物理量，請計(jì)算完成如下表格：

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		10.42
3	2.8	0.26	0.73

（4）小紅觀察到第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．得出的結(jié)論是：小燈泡越亮，它的實(shí)際功率越大．
（5）用L₂替換L₁重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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．他認(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．”這種說法錯誤的原因是忽略了溫度對小燈泡電阻的影響．

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(fù)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(gè)接線柱接入電路了．
（3）根據(jù)滑動變阻器的連接情況可確定滑片的移動方向；
根據(jù)功率的計(jì)算公式P=UI和I=$\frac{U}{R}$可知表中缺少的物理量；
（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）根據(jù)用電器的額定電壓選擇合適量程的電表；
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．

解答 解：（1）滑動變阻器的任意上方接線柱C與電流表0.6的接線柱相連，如下圖所示：

（3）①閉合開關(guān)前，滑片位于阻值最大處的A端，因此閉合開關(guān)后，滑片P向D端移動，使燈L₁發(fā)光；
②從表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)際功率等于表中前兩項(xiàng)之積，由P=UI可知，
第2次的實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際功率P₂=U₂I₂=2.5V×0.25A=0.6W；
由I=$\frac{U}{R}$可得，第3次實(shí)驗(yàn)中小燈泡的電阻R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.8V}{0.26A}$≈10.77Ω．
如下表所示：

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）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；
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，因此這種說法錯誤的原因是忽略溫度對電阻的影響．
故答案為：（1）見上圖；
（2）AB；
（3）D；見上表；
（4）大；
（5）電壓；溫度．

點(diǎn)評 本題涉及到知識點(diǎn)較多，由電路圖連接實(shí)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(guān)系等，綜合性較強(qiáng)；要注意“研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”時(shí)需控制電阻的阻值不變．