小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,如图甲,这是为什么呢?他仔细观察灯泡的构造如图乙,查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质;取一只完好的彩灯,按图丙电路进行实验,电源电压为7.5伏,数据及现象记录如下表:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 电压(伏) | 0.3 | 1 | 2 | 4 | 6 | 7.5 |
| 电流(安) | 0.06 | 0.10 | 0.12 | | 0.20 | 0 |
| 彩灯亮度 | 不发红 | 弱光 | 较亮 | 亮 | 很亮 | 灯丝烧断 |
(1)第4次实验电流表示数如图丁,其读数为____A;
(2)从数据中发现,通过彩灯的电流与电压不成正比,其原因是__________;
(3)能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是___________;
(4)请依据彩灯结构及实验现象,推测彩灯串中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是____________。
赵小刚为了验证自己的第一种猜想,于是将整个电路断开,仔细检查所有的接头处,并对其进行加固,用绝缘胶布将其包好.检查完毕后,重新接上电源,但电灯“忽明忽暗”的现象仍然没有得以解决.于是他否定了第一种猜想.![]()
赵小刚为了验证他的第二种猜想,找到物理老师,从实验室里借来了实验仪器,想用实验的方法来研究产生这种现象的原因.他首先模仿家庭电路中的走线情况,连接了一个最简单的电路以便实验.(如图13)
(1)请你帮他还没完成的电路连接完整;
(2)闭合开关,他将滑动变阻器的滑片向 边滑动,电压表示数逐渐变 ,小灯泡慢慢变亮.接着又反方向移动滑片,电压表示数逐渐变 ,小灯泡又逐渐变暗.赵小刚说:“电灯忽明忽暗是由于 造成的”,由此,对其第二个猜想得以验证.
(3)赵小刚看到小灯泡上标有“3.8V,1.15W”的字迹.于是,赵小刚在电路中加接了一只电流表继续实验,记录实验数据如下.表格中有一空未完成,请依据图14将其读数填入相应空格内.![]()
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| u(V) | 3.4 | 3.8 | 4.2 |
| i(A) | 0.26 | | 0.32 |
| 灯泡亮度 | 逐渐变亮 | ||
由以上表格中的数据,赵小刚很快得出了这只小灯泡的额定功率约为1.1227W.此时他想,在实验中误差是不可避免的,但也不至于相差这么大呀?灯泡上标的额定功率是1.15W,而自己实验求得的灯泡额定功率只有1.1227W,这究竟是什么原因呢?正当他一筹莫展的时候,他恍然大悟.造成其错误的原因是 .在一旁看热闹的爷爷此时终于发话了:“家里电灯暗些,说明电压低,这样我每天用电茶壶烧水就可以省电些.”爷爷的话对吗?请简要说明理由: .
(8分)小明在做“测定小灯泡额定功率”的实验时,电源电压为6.0V,小灯泡的额定电压
为3.8V,阻值约为12Ω。如图11-甲所示是小勇同学连接的实物电路。
| 次数 | 电压 | 电流 | 亮度 |
| 1 | 3V | 0.25A | 较暗 |
| 2 | 3.8V | | 正常 |
| 3 | 4.5 | 0.32A | 很亮 |
(1)根据题目要求,把图甲中的电路补充完整。(1分)
(2)在正确连接电路时,开关必须_______,滑动变阻器的滑片应移至________端(选C或D)。实验时,要使小灯泡正常发光,应调节滑动变阻器使电压表的示数为_______V,若此时电流表的示数如图11-乙所示,电流为_______A,那么小灯泡的额定功率是_______W。
(3)小明同学在检查电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数且为6.0V,电流表示数为0,则产生这个故障的原因可能是______________________。
(4)小明还注意到,这个实验装置也可以用来测小灯泡的电阻,于是他动手实验并记录如上表的数据。通过计算灯泡灯丝的电阻,并发现灯丝的电阻值随电压升高而增大,他想:导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么会有这样的结论呢?请你给他作出合理的解释: 。