Question

11．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）根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整后．
（2）若小雷连接电路后闭合开关，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AB（选填“A、B”或“C、D”）接线 柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按图乙所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，使灯L₁发光，测出灯L₁的相关物理量，记录和计算结果如表一：
表一：

次数	电压/V		实际功率/W	电阻/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请将记录数据时表格遗漏的内容是电流/A．（填写物理量/单位）
（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，它的实际功率越大．
（5）用L₂替换L₁重复上面的实验时，需要改变电压表的量程，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“用表一中灯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：忽略了温度对小灯电阻的影响，
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，”你认为这种说法是正确的（选填“正确”或“错误”）．
（7）另一位同学小华设计了如表二记录．你认为这张表格的设计是错误（选填“正确”或“错误”）的．原因灯泡的实际功率随实际电压的改变而改变，所以求功率的平均值没有意义
表二：

次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W	平均电功率P/W
1
2
3

Answer 1

分析 （1）电压表与灯泡并联，电流表选0～0.6A的量程且串联在电路中，注意正负接线柱的连接；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）滑动变阻器应该“一上一下”的接；
（3）闭合开关前滑片在阻值最大处，为使灯泡发光应该将滑片向小处移动；根据功率的计算公式P=UI可知表中缺少的物理量；
（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．
（7）灯泡在不同电压下的功率不同，不能计算功率的平均值．

解答 解：（2）灯L₁几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，说明滑动变阻器解了两个下接线柱AB；
（3）闭合开关前滑片在阻值最大处，为使灯泡发光应该将滑片向小处移动即A处；
从表中数据可知，实际功率等于表中前两项之积，由P=UI可知，第二项数据为通过灯泡的电流/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）①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；
②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．
（7）灯泡的实际功率随实际电压的改变而改变，所以求功率的平均值没有意义．
故答案为：（2）AB；（3）A；电流/A；（4）大；（5）电压；（6）①温度；②正确；（7）错误；灯泡的实际功率随实际电压的改变而改变，所以求功率的平均值没有意义

点评 本题容量很大，涉及到知识点较多，由电路图连接实物图、电流表量程的选择和连接方式、滑动变阻器接线柱的选择、电路故障的判断、灯丝电阻与温度的关系等，综合性较强；要注意“研究导体中的电流与电压的关系”时需控制电阻的阻值不变．