Question

【題目】小明利用兩個燈泡，探究“影響電流做功多少的因素”。如圖a所示。電源由四節(jié)干電池串聯，每節(jié)電壓恒為1.5V，燈L1額定電壓為3.8V，燈L2額定電壓為2.5V。

（1）請用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整，使滑片在最右端時滑動變阻器連入電路的阻值最大。

（_____________）

（2）L1、L2兩燈應選擇電阻________（選填“相同”或“不同”）的白熾燈泡，連接電路后閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，應比較兩燈泡亮暗和__________�？偨Y發(fā)現：兩燈串聯時，通過燈泡的電流相等，電壓越高，相同時間內電流做功越____（選填“多”或“少”），燈泡就越亮。

（3）小明為測出L1燈的額定電功率，在原電路中串聯一只電流表如圖b，正確連接電路后閉合開關，讀出甲表示數為2.8V，乙表示數為1.8V，電流表示數為0.14A，當滑片移動至阻值最小處時，甲表示數如圖c所示為_______V，小明對電路進行改進，取走L2燈和乙表，正確連接電路后，發(fā)現還是無法測量L1燈的額定功率。小明思考后，在不增加電路元件的情況下又對實驗進行改進，順利完成了實驗，他的做法是_________。

（4）小明改進實驗，順利完成了實驗，并記錄5組實驗數據在下表中，同時還記錄了小燈泡的亮度變化情況，請仔細分析實驗數據和實驗現象，回答下列問題

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓（V）	3	3.2	3.8	4	4.2
電流（A）	0.28	0.29	0.31	0.32	0.33
電功率	0.84	0.928	1.178	1.28	1.386
亮度	由暗到亮

①小燈泡的亮度由________決定。

②對比不同電壓下小燈泡的電阻值，你有什么發(fā)現？把你的發(fā)現寫成一句具有概括性的結_______。

Answer 1

【答案】 不同 電壓表示數 多 3.5 減掉一節(jié)干電池 實際電功率 燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而增大。

【解析】

（1）將滑動變阻器串聯在電路中，滑片位于最右端時，滑動變阻器接入電路的電阻值最大，則滑動變阻器的下面應接左邊的接線柱，如圖所示：

（2）探究電流做功和電壓的關系，改變燈泡的電壓，L1、L2兩燈應選擇電阻不同的白熾燈泡，連接電路后閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，比較兩燈泡亮暗和電壓表示數；可以得到：兩燈串聯時，通過燈泡的電流相等，電壓越高，相同時間內電流做功越多，燈泡就越亮；

（3）由圖c可知，電壓表量程0～15V，分度值0.5V，電壓表示數為3.5V；

開始正確連接電路后閉合開關，甲表示數為2.8V，乙表示數為1.8V，電流表示數為0.14A，L1燈的電阻R1==20Ω， L2燈的電阻R2=≈13Ω，電源電壓U= 4×1.5V=6V，總電阻R=≈43Ω，滑動變阻器最大阻值為R滑=R-R1-R2=43Ω-20Ω-13Ω=10Ω，當滑片移到阻值最小時，甲表示數為3.5V，無法使L1正常發(fā)光，那么取走L2后，假設滑片移到阻值最大位置，電阻為10Ω，L1電阻大于20Ω，根據分壓關系，L1兩端電壓不低于4V，所以滑動變阻器最大阻值偏小，或者說電源電壓偏大，在不允許增加器材的條件下，只能去掉一節(jié)電池；

（4）①分析表格中的數據，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮，說明小燈泡的亮度由實際功率決定；

②由表中數據可知，燈泡兩端的電壓增大時，燈泡的電阻增大，即燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而增大。