Question

16．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯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A、B（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：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	电流/A	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

（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，灯泡的额定功率为0.6W．
（5）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：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”）．

Answer 1

分析 （1）由电路图知，电流表、灯泡、滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，根据灯泡规格选择电表量程；
（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，由此分析解答；
（3）排除故障，在实验前滑片在B端处于最大阻值处，要继续实验，滑片向阻值减小的一端移动；
（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；根据公式P=UI求出实际功率；
（5）①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．
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．

解答 解：
（1）由电路图知，电流表、灯泡、滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，灯泡额定电流小于0.6A，所以电流表使用0-0.6A量程，额定电压是2.5V，电压表使用0-3V量程，变阻器一上一下接，如图所示：
；
（2）闭合开关，灯L₁几乎不发光，说明电路电流太小，电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（3）排除故障，在实验前滑片在B端处于最大阻值处，要继续实验，滑片向阻值减小的A端移动；
（4）由表格数据可知，从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越来越大；
灯泡正常发光时的电压等于额定电压，由表中第2次实验数据可得灯泡的额定功率：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）②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导体中电流与电压和电阻有关．L₁换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流，所以可以探究电流跟电压的关系．
故答案为：
（1）见上图；（2）A、B；（3）A；（4）大；0.6W； （5）①温度；②正确．

点评 本题考查了电压表、电流表量程的选择，实物连接，实验操作过程，实际功率与亮度关系，电阻大小影响因素，欧姆定律等等．涉及知识多，综合性很强，是一道好题．