Question

小明晚上看书时发现最近家里的电灯老是忽明忽暗．根据所学电学知识，小明对这种现象的原因作了一个初步的分析．并从实验室选择了图甲所示器材．想通过实验模拟出电灯忽明忽暗现象来探究其中原因．

（1）小明设计了如图乙所示电路图．请你用笔画线代替导线完成图甲的电路连接；
（2）闭合开关后，小明将滑动变阻器的滑片向右滑动．电压表示数逐渐变

大

，小灯泡亮度逐渐变

亮

；再向左移动滑片时，电压表示数逐渐变

小

，小灯泡亮度又逐渐变

暗

．反复左右移动滑动变阻器的滑片，即可观察到小灯泡的忽明忽暗现象．由此小明得出了这样的结论：“电灯忽明忽暗可能是由于

电压

不稳定造成的”．
（3）在实验过程中，小明还观察到：小灯泡上标有“2.5V”字样，当要观察小灯泡正常发光情况时，无论如何调节滑动变阻器，电压表的示数也达不到2.5V．若要能观察该灯泡正常发光的情况，你认为应该

换新电池

．

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，开关控制整个电路，电压表测量灯泡两端电压，灯泡与滑动变阻器并联，滑动变阻器按一上一下的原则接线．
（2）当滑片左右移动时，改变了连入的电阻，改变了电路中的电流，根据欧姆定律分析灯两端的电压变化．
（3）干电池两端的最大电压为1.5V，当干电池使用过后，干电池两端电压将小于1.5V，2节使用过的干电池串联后的电压小于3V．

解答：解：（1）电源电压为2节干电池串联而成，故电源电压为3V，故电压表选择0～3V的量程；
根据电流流向，从电源正极开始，依次经过开关、滑动变阻器、灯泡回到电源负极，并将电压表并联在灯泡两端；如下图所示：

（2）闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动，连入的电阻变小，使电路中的电流变大；
∵I=

U

R

∴由U=IR可得，加在灯两端的电压变大，即电压表示数逐渐变大，小灯泡亮度逐渐变亮；
再向左移动滑片时，连入的电阻变大，使电路中的电流变小，由U=IR可得，加在灯两端的电压变小，电压表示数逐渐变小，小灯泡亮又逐渐变暗，显然灯泡两端电压忽大忽小引起了小灯泡的忽明忽暗现象；故电灯忽明忽暗可能是由于灯泡两端的电压不稳定造成的．
（3）已经使用的干电池，内阻增大，向外供电电压减小，两节干电池电压小于3V，要使灯泡获得2.5V电压，要增大电压，换新电池．
故答案为：（2）大；亮；小；暗；电压；（3）换新电池．

点评：本题考查根据电路图连接实物图和滑动变阻器的作用；滑动变阻器和灯串联在电源上，作用有：一是分担电压，保护灯；二是通过变阻原理通过改变连入电阻阻值的大小改变电路中的电流，使灯和滑动变阻器两端的电压重新分配．