Question

10．小王同学发现：每天晚上7点至9点左右，小区处于用电高峰期时，家中的电灯相对暗些；而到了晚上11点以后，过了用电高峰期，电灯又会变得亮一些．这是为什么呢？爸爸这样提示他：“不同时段，电路中使用的用电器数量不同，其总电阻也不同．可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看做一个整体，用一个小灯泡来模拟．通过比较小灯泡两端电压（相当于家用，电器两端的实际电压）的变化，你就能知道原因了．”于是，小王根据如图电路进行了探究．他选用电压恒为6V的电源，额定电压“2.5V”的小灯泡．如图甲中是未连接完整的实验电路．
（1）请你用笔画线代替导线，将图a所示的实物电路连接完整．  （要求：连线不能交叉）
（2）【进行实验】
第1步：连接电路，闭合．开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中．
第2步：分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验，把测量结果记录在表格中．
第3步：计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中．

小灯泡	电压（伏）	电流（安）	电功率（瓦）	电阻（欧）
L1	2.40	0.43	1.03	5.58
L2	2.60	0.33	0.86	7.88
L3	2.75	0.26	0.72	10.58

【数据分析】每次实验，电压表的读数都小于电源电压，说明实验中导线等其他元件也有电阻，会“分走”一部分电压．
【反思解释】
①过了用电高峰期，家中的电灯功率变大，亮度增加，其原因是电路中用电器总功率变小，总电阻增大，干路电流变小，电灯两端电压增大
②在输电线路中，应尽量选择短而粗的导线，这样做的好处是为了减少输电线路上电能的损耗．

Answer 1

分析 （1）电压表并联接入电路，根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程；滑动变阻器采取“一上一下”的连接方式；
反思解释：
①家庭用电器都是并联，并联的越多，总电阻会越小，电路中的电流越大，这样会导致输电线分担电压增多，导致用电器得到的电压减小，功率减小；
②导线电阻与导线的材料、长度以及横截面积有关．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V量程，与小灯泡并联接入电路；滑动变阻器与电流表和小灯泡串联，采取“一上一下”的连接方式接入电路；如下图所示：

 反思解释：
①晚上7点至9点时为用电高峰期，同时使用的用电器增多，它们并联后的总电阻变小，又因用电器与输电线串联，根据欧姆定律可知，通过输电线的电流变大，两端分得的电压变大，用电器分得的电压减小，实际功率减小，所以灯泡变暗一些；反之到了11点以后同时使用的用电器减少，通过输电线的电流变小，两端分得的电压变小，用电器两端分得的电压变大，实际功率变大，灯泡变亮一些．
②当导线的材料一定时，导线越短、越粗，导线的电阻越小，由Q=I²Rt可知，导线消耗的电能越少．
故答案为：
见上图；
①电路中用电器总功率变小，总电阻增大，干路电流变小，电灯两端电压增大；②为了减少输电线路上电能的损耗．

点评 本题考查了电路图的连接、串联电路的特点和欧姆定律的应用，难点是根据题中信息结合电路图进行分析，对学生知识迁移能力要求较高．