Question

12．某同学在探究“灯的亮度是否与电压有关”时，将实物按如图所示的电路连接，进行实验操作前，作出如下判断，其中合理的是（　　）

• A． 若滑片P向a端滑动时，电压表示数会变小，灯会变暗
• B． 若滑片P向b端滑动时，电压表示数会变小，灯会变亮
• C． 应将灯与滑动变阻器的位置互换后，移动滑片进行观察
• D． 将电压表的c接线到d处，移动滑片进行观察

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压．
（1）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化；
（2）将灯和滑动变阻器的位置互换后，电压表测量的是电灯两端的电压，通过移动滑片，改变灯两端的电压、改变灯的明暗程度；
（3）电压表接c点的导线改接在d点后，观察电压表的接法是否正确，据此判断．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压．
（1）当滑片P向a端滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的电流变大，
由U=IR可得，灯泡亮度的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=I²R可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误；
同理可知，滑片P向b端滑动时，电压表示数会变大，灯会变暗，故B错误；
（2）将灯和滑动变阻器的位置互换后，电压表测量的是电灯两端的电压，
若滑片P向a端滑动时，连入的电阻变小，分压变小，灯两端的电压变大，电压表示数会变大，灯变亮，
可以得出灯的亮度与电压的关系，故C正确；
（3）将电压表接c点的导线改接在d点后，闭合开关，电压表的正负接线柱接反，不能测量，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电压表的使用，综合性强、知识点多，属于难题．