Question

小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据上图所示的电路图，将下图所示实物图连接完整．
（2）若小雷连接好电路后闭合开关，灯L₁几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的______（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向______（选填“A“或“B“）端移动，使灯L₁发光，测出灯L₁的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数	电压/V		实际功率/W	电阻Ω
1	1.6	O．20	O．32	8.00
2	2.5	O．24	O．60	1O.42
3	2.8	O．26	O．73	1O．77

②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）小雷注意到灯L₁的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数  据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越______．
（5）用L₂替换L₁重复上面的实验时，需要改变______表的量程，发现灯L₂的亮度变化规律与灯L₁相似．
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L₁的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．“这种说法错误的原因是小雷忽略了______对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L₁换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关    系．“你认为这种说法______（选填“正确”或“错误”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）本题还有电压表、电流表、滑动变阻器没有连接在电路中，连接时要注意电压表、电流表的量程选择和正负接线柱、以及连接方式，滑动变阻器已经选定了下面接线柱，上面接线柱任意选择，注意连接方式即可．
根据电路图，从电源正极开始，依次连接各元件，到电源负极，补齐遗漏的导线，最后把电压表并联在灯泡两端．
（2）灯泡L₁几乎不发光，说明电路是通路，但是电流太小，并且移动串联在电路中的滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变，说明电路中的电阻太大，滑动变阻器又不起作用，是滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路了．
（3）排除故障，在实验前滑片在B端处于最大阻值处，要继续实验，滑片向阻值减小的A端移动．
灯泡亮度取决于灯泡的实际功率．求得功率需要知道电压和电流，所以空白处填入电流，单位为“A”．
（4）比较灯泡亮度增大时，可以判断灯泡的实际功率，因为灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的．
（5）L₁的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程．
L₂的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程．
更换灯泡，同时更换电压表的量程．
（6）导体电阻大小跟导体长度、横截面积、材料、温度有关．
灯丝电阻受温度影响较大，定值电阻阻值受温度影响较小，从温度上考虑．
电流跟电阻和电压同时有关，L₁换成定值电阻，电阻一定，可以探究电流跟电压的关系．
解答：解：（1）L₁和L₂的额定电流均小于0.6A，电流表选择0～0.6A，电流表串联在电路中．
滑动变阻器已经选择下面接线柱，上面任意选择一个接线柱，滑动变阻器串联在电路中．
所以，电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻C（或D）相连，电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连．
如下图：

或

（2）闭合开关，灯L₁几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱．
（3）滑动变阻器接入A接线柱，滑片在B端，滑动变阻器连入电路电阻最大，电流最小，起到保护电路作用．继续实验时，滑动变阻器阻值减小，滑片向A端移动．
灯泡亮度跟实际功率有关，实际功率P=UI，需要记录电压和电流，电流的单位为A．
（4）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大．
（5）L₁的额定功率为2.5V，电压表选择0～3V量程．
L₂的额定功率为 3.8V，电压表选择0～15V量程．
所以L₂替换L₁，同时更换电压表量程．
（6）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，小雷忽略温度对电阻的影响．
L₁换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系．
故答案为：（1）如上图；（2）A、B；（3）A；电流/A；（4）大；（5）电压；（6）温度；正确．
点评：本题容量很大，涉及到很多知识点，由电路图连接实物图，电压表、电流表量程的选择，连接方式，滑动变阻器接线柱的选择，实验操作过程，表格设计，实际功率与亮度关系，电阻大小影响因素，欧姆定律等等．综合性很强，是很难的综合性习题．