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4.济南市近几年非常重视初中物理和化学的实验操作考试,赵丽同学在做完“测小灯泡的电功率”的实验后,想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压分别是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)请你用笔画线代替导线,根据所示的电路图,将实物图连接完整.
(2)电路连接无误,闭合开关进行实验,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表:
次数电压/V实际功率/W电阻/Ω
11.60.200.328.00
22.50.240.6010.42
32.80.260.7310.77
请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处.
(3)赵丽注意到灯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.
(4)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.
(5)赵丽在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用表中灯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赵丽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,”你认为这种说法正确(填“正确”或“错误”).

分析 (1)将电流表串联,电压表与灯泡并联,滑动变阻器接一上一下;
(2)实验中需测量电压、电流值,根据P=UI得出电功率,根据R=$\frac{U}{I}$得出电阻;
(3)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.
(4)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.
(5)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.

解答 解:(1)将电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为3.8V,可选择0~15V量程;
将电流表、滑动变阻器串联在电路中,变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:

(2)由表格中数据知,遗漏的物理量应该是电流,其单位为A;
(3)从实验1→实验2→实验3,灯泡越来越亮,灯泡实际功率越大.
(4)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.
(5)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,赵丽忽略温度对电阻的影响.
②L1换成定值电阻,能保持电阻不变,通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系,这种方法可行.
故答案为:(1)见上图;(2)电流/A;(3)大;(4)电压;(5)温度;正确.

点评 本题容量很大,涉及到很多知识点,由电路图连接实物图,电压表、电流表量程的选择,连接方式,滑动变阻器接线柱的选择,实验操作过程,表格设计,实际功率与亮度关系,电阻大小影响因素,欧姆定律等等.综合性很强,是很难的综合性习题.

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