Question

2012年實驗加試中，有一道小燈的亮暗程度與什么因素有關的練習題．小雷于是找來額定電流小于0.6A，額定電壓是2.5V的燈泡，先后接在電源電壓恒為4.5V的電路中，按照如圖甲所示的電路開始探究．
（1）在連接電路時開關應______，滑動變阻器的滑片應放在______（選填“A”或“B”）端．
（2）請你用筆畫線代替導線，根據(jù)甲圖所示的電路圖，將圖乙所示實物圖連接完整．
（3）小雷連接電路后閉合開關，燈泡幾乎不發(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______、______．（選填“A、B”或“C、D”）接線柱接入了電路．
（4）小雷排除故障后，按圖乙所示的電路繼續(xù)進行實驗．
①閉合開關后移動滑片，使燈泡發(fā)光，測出燈泡的相關物理量，記錄和計算結果如下表：

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請將設計表格時遺漏的物理量和單位填入表格的空格處．
（5）小雷注意到燈泡的亮度變化是：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：它的實際功率越______，小燈泡越亮．
（6）小雷在實驗結束后與同學們討論：
①有同學認為“用上表中燈泡的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小雷忽略了______對小燈泡電阻的影響．
②有同學用這些實驗器材來研究導體中的電流與電壓的關系，你認為還需要如何調(diào)整？

Answer 1

【答案】分析：（1）連接電路時，為保護電路，開關應斷開；滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值．
（2）根據(jù)燈泡的額定電流確定電流表的量程，然后滑動變阻器一上一下的連接方法將滑動變阻器與電流表串聯(lián)即可．
（3）燈泡幾乎不發(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接線柱接入電路了．
（4）根據(jù)功率的計算公式P=UI可知表中缺少的物理量．
（5）燈泡的實際功率決定了燈泡的明暗程度．
（6）隨燈泡電壓增大，燈泡的實際功率增大，燈的溫度升高，電阻變大，燈泡電阻受溫度的影響；把燈泡換成定值電阻后，移動滑片位置，可測出定值電阻兩端的電壓與流過電阻的電流，可以研究導體中的電流與電壓的關系．
解答：解：（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)；由實物電路圖知，滑動變阻器滑片在B端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，所以閉合開關前滑動變阻器的滑片應處在B端．
（2）因為燈泡的額定電流小于0.6A，所以電流表選擇0～0.6A；又因為滑動變阻器已經(jīng)將下面接線柱接入電路，因此將D或C與電流表0.6的接線柱相連；如圖所示：
（3）閉合開關，燈幾乎不發(fā)光→電路電流太小→電路電阻太大，并且移動滑動變阻器滑片，燈泡亮度不改變，滑動變阻器都接下面A、B兩個接線柱．
（4）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．
（5）從表中實際功率一欄可知，實際功率越來越大，因此實際功率越大，燈泡越亮．
（6））①有同學認為“用上表中燈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把燈泡換成定值電阻，移動滑片位置，可測出定值電阻兩端的電壓與流過電阻的電流，可以研究導體中的電流與電壓的關系．
故答案為：（1）斷開；B；（3）A；B（4）②電流/A；（5）大；（6）①溫度；②把燈泡換成定值電阻．
點評：本題容量很大，涉及到很多知識點，由電路圖連接實物圖，電流表量程的選擇，連接方式，滑動變阻器接線柱的選擇，電路故障的判斷，電功率的計算公式等，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．