题目内容

1．小志和他的同学们想知道“小灯泡的亮暗程度与什么因素有关”．于是选择额定电压是2.5V的灯泡L1，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）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整；
（2）若小志连接电路后闭合开关，电流表、电压表有较小的示数，灯泡L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因可能是将变阻器下面两个接线柱连入了电路中了；
（3）小志排除故障后，按图乙所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P使灯泡L1发光，测出灯泡L1的相关物理量，记录和计算结果如下表，请你将记录数据时遗漏的内容补充在表格的空格处．
次数电压/V电流/A实际功率/W电阻/Ω亮度
11.60.200.32较暗
22.50.240.610.42正常
32.80.260.7310.77较亮
（4）结合表中数据得出的结论：小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定；
（5）小志在实验结束后与同学们讨论：用如图甲所示的电路图，可以探究导体中的“电流与电压的关系．”你认为这种说法错误（选填“正确”或“错误”）．原因是：灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值；
（6）聪明的小媛决定用三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）代替灯L1想探究“电流与电阻的关系”，得到如下表所示的数据．实验过程中由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第3次实验的数据存在错误，产生错误的原因是没有移动变阻器滑片保持电阻两端的电压不变．
实验次数123
电阻R/Ω51015
电流I/A0.60.30.24

分析 （1）根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联，电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中；
（2）电流表、电压表有较小的示数，灯泡L1几乎不发光，说明电路为通路，电路的电阻较大，移动滑片P也不能改变灯的亮度说明变阻器失去了变阻的作用，据此分析；
（3）由表中数据，根据欧姆定律求解；
（4）分析表中数据得出结论；
（5）探究导体中的“电流与电压的关系”，要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，据此分析；
（6）研究电流与电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，由此分析．

解答 解：（1）根据表中电流数据，电流表选用小量程与灯串联，灯的额定电压是2.5V，电压表表选用小量程与灯并联，根据电路图连接实物图，如下所示：

（2）若小志连接电路后闭合开关，电流表、电压表有较小的示数，说明电路为通路，电路的总电阻较大，电压表有较小的示数，说明灯的电压较小，变阻器分得的电压较大，变阻器连入电路中的电阻较大，移动滑片P也不能改变灯的亮度，故原因可能是：将变阻器下面两个接线柱连入了电路中了；
（3）由表中数据，第1次实验电阻大小R=$\frac{U}{I}=\frac{1.6V}{0.2A}$=8.00Ω，如下表所示：

次数电压/V电流/A实际功率/W电阻/Ω亮度
11.60.200.328.00较暗
22.50.240.610.42正常
32.80.260.7310.77较亮
（4）由表中数据可知，灯的实际功率越大，灯越亮，故得出的结论：小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定；
（5）探究导体中的“电流与电压的关系”，要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故这种说法是错误的；
（6）由表格中数据知，前2次实验，电流与电阻之积，即电压表示数U=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=3V保持不变；
当换用15Ω的电阻时，电流为0.24A，电压表示数U′=I′R′=0.24A×15Ω=0.3A×10Ω=3.6V，可能没有移动变阻器滑片保持电阻两端的电压不变；
故答案为：（1）如上所示；
（2）将变阻器下面两个接线柱连入了电路中了；
（3）如上表所示；
（4）实际功率；
（5）错误；灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值；
（6）没有移动变阻器滑片保持电阻两端的电压不变．

点评 本题小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，考查电路的连接、反常现象的分析、电阻的计算、数据的处理、决定灯亮度的因素，同时也涉及电流与电压的关系实验，考查影响电阻的因素及控制变量的运用．

练习册系列答案
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