Question

同一型號(hào)的兩個(gè)燈泡串聯(lián)在電路中會(huì)一樣亮嗎?小明在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明將兩個(gè)型號(hào)為“12 V  35 W”的燈泡L₁和L₂接到12V電源上，組成如圖甲所示的電路并進(jìn)行如下操作：

①首先，他閉合開關(guān)S₂，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)燈泡一起變亮，亮度相同；

②接著，他再閉合開關(guān)S₁，發(fā)現(xiàn)燈泡L₁因短路而熄滅，燈泡L₂變得更亮；

③等到L₁熄滅一段時(shí)間后，他又?jǐn)嚅_S₁，發(fā)現(xiàn)L₂的亮度逐漸減弱，而L₁逐漸亮起來，過了一會(huì)兒兩個(gè)燈泡達(dá)到一樣的亮度．

為什么步驟③中會(huì)出現(xiàn)這種有趣的現(xiàn)象呢?小明猜想可能是因?yàn)闊襞輧啥穗妷鹤兓�后，造成燈絲電阻變化所致．為了檢驗(yàn)自己的猜想是否正確，小明取其中一個(gè)燈泡，重新設(shè)計(jì)由電路，將開關(guān)閉合后，測(cè)得了燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

U／V	0	1	2	4	6	8	10	11
I／A	0	0.71	0.94	1.27	1.55	1.80	2.03	2.14

(1)分析上表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷小燈泡兩端電壓變化后燈絲的電阻是否改變?如果燈絲電阻改變，其原因是什么?

(2)在操作③這個(gè)步驟中，為何開關(guān)S₁剛斷開時(shí)，L₁較暗而L₂較亮?請(qǐng)做出合理的解釋．

(3)在操作③這個(gè)步驟中，當(dāng)兩個(gè)燈泡亮度相同后，電路消耗的總功率是多少?

(4)下圖中乙、丙兩個(gè)電路均可用來測(cè)量燈泡的電流和電壓值，小明為了證實(shí)自己的猜想，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的應(yīng)是乙、丙中哪一個(gè)電路，并簡述理由．

Answer 1

(1)小燈泡兩端電壓變化后，燈絲電阻會(huì)改變．因?yàn)闊襞輧啥穗妷旱母淖�，引起燈絲溫度的改變，使燈絲電阻改變． 

(2)當(dāng)開關(guān)S₁剛斷開，兩個(gè)燈泡被串聯(lián)，燈泡L₁因燈絲溫度低，電阻小而較暗，L₂因燈絲溫度高，電阻大而較亮． 

(3)

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)小明應(yīng)采用乙電路．因?yàn)樵谝译娐分姓{(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器電壓表可測(cè)得0V電壓