Question

【题目】小明观察发现家里轿车的前灯有好几组，且灯丝粗细不同，发光的亮度也不同，他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关，于是他设计了模拟电路，并选择下列器材：电源、滑动变阻器、小灯泡（L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只，代替轿车前灯）、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想．
（1）按图甲连接电路时，应先将开关 ， 并将变阻器的滑片移至处．
（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A、V1无示数，V2有示数，则电路出现的故障是 ．
（3）排出故障后，移动变阻器的滑片，分别读出电流表、电压表的示数，观察共记录灯泡发光情况，填入表一，当变阻器滑片移至某一位置时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为A，此时发现灯L2发光异常耀眼，原因是 ， 此时，他应该 ．
（4）分析数据，可得结论：两灯串联，灯泡的灯丝越细，发光越 ．
（5）然后，小明按图丙所示设计连接电路进行实验，记录的实验数据及现象如表二，根据表二可得出结论：两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越 ．
表一：

灯泡L1	粗细	电压/V	电流/A	亮度	灯泡 L2	粗细	电压/V	电流/A	亮度
	粗	0.6	0.12	不发光		细	1.5	0.12	微亮
	粗	0.8	0.16	微亮		细	2.0	0.16	不很亮
	粗	1.0	0.20	微亮		细	2.5	0.20	较亮
	粗	1.3		不很亮		细	3.25		异常耀眼

表二：

灯泡L1	粗细	电压/V	电流/A	亮度	灯泡 L2	粗细	电压/V		电流/A	亮度
	粗	1.0	0.2	微亮		细	1.0	0.08	不发光
	粗	1.5	0.3	不很亮		细	1.5	0.12	微亮
	粗	2.0	0.4	较亮		细	2.0	0.16	不很亮
	粗	2.5	0.5	明亮		细	2.5	0.20	较亮

（6）小明完成实验后有困惑，通过向爸爸请教，明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较（选填“粗”或“细”）的灯泡．

Answer 1

【答案】
（1）断开；最大值
（2）L2断路了
（3）0.26；L2实际功率大于它的额定功率；将滑动变阻器的滑片向左移动，减小灯泡两端电压
（4）亮
（5）暗
（6）粗
【解析】解：（1）为了保护电路，按图甲连接电路时，应先将开关断开，并将变阻器的滑片移至最大值左端；（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A无示数，说明电路可能出现断路，V1无示数，说明V1到电源间有断路，V2有示数，说明V2到电源间 是通路，由此可知故障是灯泡L2断路了；（3）由图乙知，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以电路中电流为0.26A；由表格数据知此时灯泡L2的实际电压为3.25V，所以它的实际功率：P2=U2I2=3.25V×0.26A=0.845W，此时其实际功率大于它的额定功率0.5W，所以灯L2发光异常耀眼；由题知，L2的额定电压是2.5V，根据串联电路的分压原理，要减小它的电压，滑动变阻器的滑片应向左滑动以增大其连入电路的阻值，使电压不高于2.5V；（4）由P= 可得两灯电阻：R1= = =5Ω，R2= = =12.5Ω，导体的电阻的与其材料、长度和横截面积有关，所以灯丝材料和长度一定，L2的灯丝较细，串联时较亮；（5）由图丙知，两灯并联，由表二中数据可知，L1较亮，L2较暗，所以两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越暗；（6）串联电路中各用电器相互影响，并联电路中各支路互不影响．由题知，轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，即同侧前灯是并联的，由（5）中结论知，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较粗的灯泡．
故答案为：（1）断开；最大值；（2）L2断路了；（3）0.26；L2实际功率大于它的额定功率；将滑动变阻器的滑片向左移动，减小灯泡两端电压；（4）亮；（5）暗；（6）粗．
（1）连接电路时开关应断开，变阻器处于最大值处；（2）电流表无示数说明电路可能有断路，根据电压表示数情况分析判断故障；（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表示数；灯泡的亮度是由其实际功率决定的由此分析解答；（4）由P= 计算两灯电阻，由电阻的影响因素分析两灯灯丝的粗细，根据灯泡的亮度情况分析解答；（5）两灯并联时，根据表中灯泡亮度情况分析解答；（6）由串联和并联电路特点，结合灯泡亮度与灯丝粗细关系分析解答．