Question

【题目】小明利用两个灯泡，探究“影响电流做功多少的因素”。如图a所示。电源由四节干电池串联，每节电压恒为1.5V，灯L1额定电压为3.8V，灯L2额定电压为2.5V。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，使滑片在最右端时滑动变阻器连入电路的阻值最大。

（_____________）

（2）L1、L2两灯应选择电阻________（选填“相同”或“不同”）的白炽灯泡，连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器，应比较两灯泡亮暗和__________。总结发现：两灯串联时，通过灯泡的电流相等，电压越高，相同时间内电流做功越____（选填“多”或“少”），灯泡就越亮。

（3）小明为测出L1灯的额定电功率，在原电路中串联一只电流表如图b，正确连接电路后闭合开关，读出甲表示数为2.8V，乙表示数为1.8V，电流表示数为0.14A，当滑片移动至阻值最小处时，甲表示数如图c所示为_______V，小明对电路进行改进，取走L2灯和乙表，正确连接电路后，发现还是无法测量L1灯的额定功率。小明思考后，在不增加电路元件的情况下又对实验进行改进，顺利完成了实验，他的做法是_________。

（4）小明改进实验，顺利完成了实验，并记录5组实验数据在下表中，同时还记录了小灯泡的亮度变化情况，请仔细分析实验数据和实验现象，回答下列问题

实验次数	1	2	3	4	5
电压（V）	3	3.2	3.8	4	4.2
电流（A）	0.28	0.29	0.31	0.32	0.33
电功率	0.84	0.928	1.178	1.28	1.386
亮度	由暗到亮

①小灯泡的亮度由________决定。

②对比不同电压下小灯泡的电阻值，你有什么发现？把你的发现写成一句具有概括性的结_______。

Answer 1

【答案】 不同 电压表示数 多 3.5 减掉一节干电池 实际电功率 灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。

【解析】

（1）将滑动变阻器串联在电路中，滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大，则滑动变阻器的下面应接左边的接线柱，如图所示：

（2）探究电流做功和电压的关系，改变灯泡的电压，L1、L2两灯应选择电阻不同的白炽灯泡，连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器，比较两灯泡亮暗和电压表示数；可以得到：两灯串联时，通过灯泡的电流相等，电压越高，相同时间内电流做功越多，灯泡就越亮；

（3）由图c可知，电压表量程0～15V，分度值0.5V，电压表示数为3.5V；

开始正确连接电路后闭合开关，甲表示数为2.8V，乙表示数为1.8V，电流表示数为0.14A，L1灯的电阻R1==20Ω， L2灯的电阻R2=≈13Ω，电源电压U= 4×1.5V=6V，总电阻R=≈43Ω，滑动变阻器最大阻值为R滑=R-R1-R2=43Ω-20Ω-13Ω=10Ω，当滑片移到阻值最小时，甲表示数为3.5V，无法使L1正常发光，那么取走L2后，假设滑片移到阻值最大位置，电阻为10Ω，L1电阻大于20Ω，根据分压关系，L1两端电压不低于4V，所以滑动变阻器最大阻值偏小，或者说电源电压偏大，在不允许增加器材的条件下，只能去掉一节电池；

（4）①分析表格中的数据，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，说明小灯泡的亮度由实际功率决定；

②由表中数据可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大，即灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。