Question

20．小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究．

（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接．
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值没有调至最大．
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如表，其中当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是0.22A．

实验次数	电压U/V	电流I/A	小灯泡的亮度
1	2.0	0.22	暗
2	2.5	0.25	亮
3	2.8	0.26	很亮

分析上表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由实际功率（填“实际功率”或“额定功率”）决定的．小灯泡正常工作时的电功率为0.625W．
（4）小明从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响其变化的主要因素是温度．
（5）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验．在探究“电流与电阻的关系”的过程中，应控制电压不变．实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向右（填“右”或“左”）移动．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物图，滑动变阻器接一上一下接入电路，根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光电流确定电流表量程；
（2）连接电学电路时，开关要断开，并且把滑动变阻的滑片移到最大阻值处．
（3）电流表读数时要看清量程和分度值，然后根据指针的位置读数；小灯泡的亮度指的是实际功率，小灯泡正常工作时的电功率是额定功率，等于额定电压和额定电流的乘积．
（4）导体电阻跟导体、长度、横截面积、材料温度有关，从电阻大小的影响因素来考虑．
（4）导体电阻跟导体、长度、横截面积、材料温度有关，从电阻大小的影响因素来考虑．
（5）探究“电流与电阻关系”，应控制电阻两端的电压不变，改变电阻；
定值电阻由10Ω更换为20Ω时，应保持定值电阻电压不变，根据串联电路的分压原理分析滑片的移动方向．

解答 解：
（1）由电路图，灯泡、电流表、滑动变阻器应串联接入电路中，注意滑动变阻器接一上一下接，灯泡额定电压是2.5V，所以电压表使用0-3V量程，
灯泡正常发光电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表使用0-0.6A量程，如图所示：
；
（2）灯泡特别亮，电路中的电流太大，电路总电阻太小，因此原因可能是滑动变阻器的滑片没再最大阻值处；
（3）电流表选择的是0～0.6A量程，分度值是0.02A，由图丙此时示数为0.22A；
小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由实际功率决定；
由表格可知灯泡电压为2.5V的电流为0.25A；
所以小灯泡正常工作时的电功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）通过小灯泡的电流不同，灯丝的温度就不会相同，灯丝的电阻与温度有关，因此电阻是变化的．
（5）在探究“电流与电阻关系”的过程中，该同学应控制电阻两端的电压不变．将定值电阻由10Ω更换为20Ω的电阻，根据串联电路的分压原理可知，定值电阻分得电压增大，由电路图知，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器滑片向右移动，增大变阻器电压从而减小20Ω的电阻两端电压保持不变．
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器接入电路的阻值没有调至最大；（3）0.22；实际功率；0.625W；（4）温度；（5）电压；右．

点评 本题考查了两个重点的电学实验，考查了实物电路的连接、滑动变阻器的使用、电功率的计算、控制变量法的应用，是比较重点的内容，也是中考的热点．