Question

1．小明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1所示的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，将图2所示实物图连接完整．
（2）若小明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“AB”或“CD”）接线柱接入了电路．
（3）小明排除故障后，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：

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请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（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“用上表中灯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小雷忽略了温度对小灯泡电阻的影响．
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．”你认为这种说法错误（选填“正确”或“错误”）．

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）灯泡L₁几乎不发光，说明电路是通路，但是电流太小，并且移动串联在电路中的滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变，说明电路中的电阻太大，滑动变阻器又不起作用，是滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路了．
（3）根据（2）的情况，要是灯变亮，应该增大电流，减小电路中的电阻，据此分析解答；根据表格中数据分析可知缺少的是电流，其单位为A；
（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）灯L₂额定电压3.8W，可知需要改变量程的电表是电压表；
（6）电流与导体的电压和电阻有关，探究时应采用控制变量法．灯丝电阻受温度影响．

解答 解：（1）由甲图可知电压表与灯泡并联，由灯泡L₁的额定电流小于0.6A可知，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，如图所示：

（2）灯泡L₁几乎不发光，说明电路是通路，但是电流太小，并且移动串联在电路中的滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变，说明电路中的电阻太大，滑动变阻器没起到改变电阻的作用，是滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路了；
（3）排除故障后，闭合开关，滑片向A端移动减小电路中的电阻，增大电路中的电流，使得小灯泡发光，测出灯L₁的相关物理量记录在表格中；
由表格中的数据和项目可知，缺少电流，其单位为A；
（4）由表中数据，灯泡的实际功率：P₁=U₁I₁=1.6V×0.20A=0.32W；P₂=U₂I₂=2.5V×0.24A=0.6W；P₃=U₃I₃=2.8V×0.26A=0.73W．
由题灯泡亮度增大时，灯泡的实际功率也越大，因为灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的；灯泡的额定功率：P_额=P₂=0.6W；
（5）由于灯L₂额定电压3.8W，所以用L₂替换L₁重复上面的实验，需要改变的是电压表的量程；
（6）若“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种想法是错误的，因为忽略了温度对电阻的影响；
导体的电流与导体的电压和电阻有关，探究导体中的电流与电压的关系时应控制电阻不变，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，所以这位同学的说法是错误的．
故答案为：（1）见上图；（2）AB；（3）①A；②电流/A；（4）大；（5）电压；（6）温度；错误．

点评 本题涉及到知识点较多，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，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．