Question

14．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，将图乙所示实物图连接完整．

（2）小雷正确连接并按规范调节电路后，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

（3）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．
（4）用灯L₂替换灯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）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（选填“正确”或“错误”）．

Answer 1

分析 （1）本题还有电压表、电流表、滑动变阻器没有连接在电路中，连接时要注意电压表、电流表的量程选择和正负接线柱、以及连接方式，滑动变阻器已经选定了下面接线柱，上面接线柱任意选择，注意连接方式即可．
根据电路图，从电源正极开始，依次连接各元件，到电源负极，补齐遗漏的导线，最后把电压表并联在灯泡两端．
（2）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．
灯泡亮度取决于灯泡的实际功率．求得功率需要知道电压和电流，所以空白处填入电流，单位为“A”．
（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）L₁和L₂的额定电流均小于0.6A，电流表选择0～0.6A，电流表串联在电路中．
滑动变阻器已经选择下面接线柱，上面任意选择一个接线柱，滑动变阻器串联在电路中．
所以，电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻C（或D）相连，电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连．
如下图：

或

（2）滑动变阻器接入A接线柱，滑片在B端，滑动变阻器连入电路电阻最大，电流最小，起到保护电路作用．继续实验时，滑动变阻器阻值减小，滑片向A端移动．
（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）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．
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能探究电流跟电压的关系．
故答案为：（1）如上图；（2）A；（3）大；（4）电压；（5）①温度；②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，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．